Zhubné bunky neznášajú cigaretový dym

Nie je žiadnym tajomstvom, že tabakový dym spôsobuje mutačné zmeny v DNA, ktoré môžu následne 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 proteínové látky majú vlastnosť priestorového skladania a transformácie do určitej trojrozmernej štruktúry, ktorá určuje ich funkčnosť. Keď je však proces skladania narušený, proteínové molekuly strácajú svoju funkčnosť, zlepujú sa a vytvárajú zvláštne „zhluky“ nepriaznivé pre bunku. Ako sa takéto „zhluky“ hromadia, práca bunky sa stáva čoraz komplikovanejšou: nemá čas spracovať nepotrebný „odpad“, hoci pre ňu nie je o nič menej problematické existovať spolu s ním.

Vo väčšine prípadov sa toxické proteínové „zhluky“ spomínajú v súvislosti s neurodegeneratívnymi patológiami – najmä Parkinsonovou alebo Alzheimerovou chorobou. Tento jav je však charakteristický aj pre pľúcny emfyzém, chronickú pľúcnu obštrukciu a rakovinu pľúc.

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

Odborníci pestovali normálne a malígne bunky oddelene na vhodnom médiu, do ktorého pridali paru z tabakového dymu. Malígne bunky vykazovali menej agregátov bielkovín ako normálne štruktúry a malígne bunky pokračovali v aktívnom delení. Boli schopné sa vyvíjať samostatne, 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, ktorý funguje ako pumpa a odčerpáva z bunky všetky nepotrebné „odpadky“. Ukázalo sa najmä, že takéto „pumpa“ zbavuje malígne bunky tých zložiek dymu, ktoré vedú k zhlukovaniu molekúl do „zhlukov“ odpadkov. V normálnych bunkách takéto procesy prebiehali, ale oveľa menej aktívne.

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

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

Podrobnosti štúdie sú opísané na stránke časopisu PLOS.