Malígne bunky nemôžu tolerovať cigaretový dym

Nie je žiadnym tajomstvom, že tabakový dym spôsobuje mutačné zmeny v DNA, čo môže následne viesť k rozvoju malígnych nádorov, a to nielen v respiračnom systéme. Mutácie však nie sú jediným problémom: škodlivé účinky fajčenia zahŕňajú aj prilepenie proteínových molekúl.

Všetky proteínové látky majú vlastnosť priestorového skladania a transformácie na určitú trojrozmernú štruktúru, ktorá určuje ich funkčnosť. Ak je však proces skladania narušený, proteínové molekuly strácajú svoju funkčnosť, držia sa dokopy a tvoria zvláštne „zhluky“ nepriaznivé pre bunku. Ako sa akumulujú „zhluky“, práca bunky sa stáva čoraz komplikovanejšou: nemá čas spracovať zbytočné „odpadky“, hoci nie je o nič menej problematické, aby spolu s ňou existovala.

Vo väčšine prípadov sa toxické proteínové „zhluky“ spomínajú, pokiaľ ide o neurodegeneratívne patológie - najmä Parkinsonove alebo Alzheimerove choroby. Tento jav je však tiež charakteristický pre pľúcny emfyzém, chronickú pľúcnu obštrukciu a rakovinu pľúc.

Cigaretový dym obsahuje komponenty, ktoré narúšajú sekvenciu proteínových molekúl. Takéto zložky poškodzujú normálne aj malígne štruktúry, hoci posledne uvedené ho aktívne odolávajú. Tieto procesy podrobne opísali vedci zastupujúci University of Pennsylvania.

Odborníci rástli normálne a malígne bunky osobitne na vhodnom médiu, ku ktorému pridali pary z tabakového dymu. Zhubné bunky vykazovali menej agregátov proteínov ako normálne štruktúry a malígne bunky pokračovali v aktívnom delení. Podarilo sa im vyvinúť sami, aj keď sa množstvo pary zvýšilo 10-krát: normálne bunky v takýchto podmienkach sa prestali znásobovať a zomreli.

V priebehu ďalších štúdií vedci zistili, že ako obrana používajú rakovinové štruktúry špecifický transportný proteín uzavretý v bunkovej membráne a pracujú ako čerpadlo, čím čerpajú z bunky všetky zbytočné „odpadky“. Najmä sa ukázalo, že takáto „pumpa“ sa zbavuje malígnych buniek z tých zložiek dymu, ktoré vedú k zhlukovaniu molekúl na „zhluky“ odpadkov. V normálnych bunkách k takýmto procesom došlo, ale oveľa menej aktívne.

POMP špecifického transportného proteínu ABCG2 sú schopné „čerpať“ rôzne zložky a liečivá z bunkových štruktúr. Štatistiky ukazujú, že fajčiari majú významne zníženú účinnosť protinádorovej liečby. Je to s najväčšou pravdepodobnosťou spôsobené stimuláciou funkcie molekulárneho čerpadla tabakovým dymom: v dôsledku toho je všetko zbytočné, vrátane protirakovinových liekov, čerpané z rakovinových buniek.

Túto situáciu sa dá vyriešiť pomocou niektorých prostriedkov, ktoré inhibujú prácu transportných proteínov.

Podrobnosti o štúdii sú opísané na časopise PLOS stránka.