Malígne bunky nemôžu tolerovať cigaretový dym

Nie je žiadnym tajomstvom, že tabakový dym spôsobuje mutačné zmeny v DNA, ktoré následne môžu viesť k vzniku zhubných nádorov, a to nielen v dýchacom systéme. Mutácie však nie sú jediným problémom: medzi škodlivé účinky fajčenia patrí aj zlepovanie molekúl bielkovín.

Všetky bielkovinové látky majú vlastnosť priestorového skladania a premeny na určitú trojrozmernú štruktúru, ktorá určuje ich funkčnosť. Keď je však proces skladania narušený, molekuly bielkovín strácajú svoju funkčnosť, zlepujú sa a vytvárajú zvláštne „zhluky“ nepriaznivé pre bunku. Keď sa takéto "zhluky" hromadia, práca bunky sa stáva čoraz komplikovanejšou: nemá čas na spracovanie nepotrebných "smetí", hoci je pre ňu nemenej problematické existovať spolu s ňou.

Vo väčšine prípadov sa pri neurodegeneratívnych ochoreniach – najmä Parkinsonovej alebo Alzheimerovej chorobe – spomínajú toxické proteínové „zhluky“. Tento jav je však charakteristický aj pre pľúcny emfyzém, chronickú obštrukciu pľúc a rakovinu pľúc.

Cigaretový dym obsahuje zložky, ktoré narúšajú sekvenciu proteínových molekúl. Takéto zložky poškodzujú normálne aj malígne štruktúry, hoci tieto aktívne odolávajú. Tieto procesy podrobne opísali vedci zastupujúci Pensylvánsku univerzitu.

Odborníci pestovali normálne a malígne bunky oddelene na vhodných médiách, do ktorých pridávali výpary z tabakového dymu. Malígne bunky vykazovali menej agregátov proteínov ako normálne štruktúry a malígne bunky pokračovali v aktívnom delení. Boli schopné samy sa vyvinúť, aj keď sa množstvo pary zvýšilo 10-krát: normálne bunky sa v takýchto podmienkach prestali množiť a zomreli.

V priebehu ďalších štúdií vedci zistili, že ako obranu používajú rakovinové štruktúry špecifický transportný proteín obalený v bunkovej membráne a fungujúci ako pumpa, ktorá z bunky odčerpáva všetky nepotrebné „smeti“. Predovšetkým sa ukázalo, že takáto „pumpa“ zbavuje zhubných buniek tie zložky dymu, ktoré vedú k zhlukovaniu molekúl do odpadkových „zhlukov“. V normálnych bunkách takéto procesy prebiehali, ale oveľa menej aktívne.

Pompy špecifického transportného proteínu ABCG2 sú schopné „vypumpovať“ rôzne zložky a liečivá z bunkových štruktúr. Štatistiky ukazujú, že fajčiari majú výrazne zníženú účinnosť protinádorovej liečby. S najväčšou pravdepodobnosťou je to spôsobené stimuláciou funkcie molekulárnej pumpy tabakovým dymom: v dôsledku toho sa všetko nepotrebné, vrátane protirakovinových liekov, odčerpáva z rakovinových buniek.

Túto situáciu možno vyriešiť použitím niektorých prostriedkov, ktoré inhibujú prácu transportných proteínov.

Podrobnosti štúdie sú popísané na stránke PLOS Journal .