Emlékezz a polaritásra!

Különös módon az intelligens tervezés hívei ritkán (esetleg
soha sem?) hozakodnak elő immunológiai példákkal hitük igazolására, pedig az
immunrendszerben is történnek ám csuda dolgok. Aki már rakott be véletlenül
elemet fordítva a helyére, tudja, hogy érdemes emlékezni a polaritásra. De ki
gondolta volna, hogy erre immunsejtjeink is képesek?

Immunrendszerünk T és B sejtjei (limfociták) nagy
specificitással képesek kórokozók fehérjéit felismerni és a szervezetből eltávolítani.
A limfociták az egyszer látott fehérjéket megjegyzik, így egy következő
alkalommal sokkal gyorsabban és hatékonyabban képesek reagálni. A jelenség neve
immunológiai memória, ezen alapul a csecsemők rutinszerü immunizálása (pl.
kanyaró vagy rubeola ellen), ami élethosszig tartó védelmet biztosít.

A kórokozókból (baktérium, vírus) származó fehérjéket (antigének)
speciális ún. antigén-prezentáló sejtek (pl. dendritikus sejtek) mutatják be a
T sejtek számára. Az antigén felismerés több membránfehérje koordinált kölcsönhatása
által kialakított immunológiai szinapszisban történik. Az ily módon aktiválódott
T sejtek egyrészt osztódással nagy számú, magukhoz hasonló specificitású effektor
T sejtet hoznak létre, amelyek rövid életüek és képesek hatékonyan elpusztítani
a kórokozót. Ugyanakkor hosszú életü memória T sejtek is keletkeznek, amik az
éveken át tartó védelmet biztosítják.

A memória kialakulása az immunológia egyik izgalmas kérdése.
Elméletileg ugyanis többféle variáció is elképzelhető: az effektor T sejtek egy
része osztódással memória T sejteket hozhat létre vagy egy bevégzett
immunválasz után fennmaradó effektor T sejtek tovább differenciálódhatnak
memória T sejtekké. Mintegy egy éve a Science-ben publikált cikk ezekkel
szemben azt a teóriát erősíti, miszerint az effektor és memória sejtek a T sejt
aktivációt követő egyenlőtlen (aszimetrikus) sejtosztódással alakulnak ki. Az
elmélet szerint az osztódás menetét a membránfehérjék T sejt aktiváció alatti aszimetrikus
eloszlása miatt kialakuló polaritás határozza meg: az immunológiai szinapszis
oldalán létrejövő utódsejtből effektor sejt lesz, az ellenkező oldalán pedig
memória T sejt. A kísérletekben a kutatók olyan T sejteket használtak, amelyek csupán
egy baktériumot (Listeria monocytogenes) ismernek fel. A sejteket festékkel töltötték
fel, majd Listeria-val fertőzött egerekbe injektálták. Ha egy ilyen jelölt sejt
osztódik, a festék az utódsejtekben a felére hígul. Ily módon pontosan
követhető, hogy a beinjektált populáció hányszor osztódott. Az egyik, az immunológiai
szinapszis kialakításában szerepet játszó molekula, a CD8. A csupán egyszer
osztódott sejtek között két alpopulációt találtak: egy CD8-t magasan és
alacsonyan expresszálót. A CD8 magas T sejtek egyéb tulajdonságaik alapján
inkább effektor T sejtekre emlékeztettek, míg a CD8 alacsony populáció memória
T sejtekre. Funkcionális bizonyíték gyanánt megmutatták, hogy izolált CD8 magas
illetve CD8 alacsony T sejt populációkat újból egerekbe injektálva csak a CD8
alacsony populáció volt képes hosszantartó védelmet biztosítani Listeria
fertőzés ellen. Ezen eredmények azt az elméletet erősítik, miszerint az
effektor- és memória T sejtek egyidőben, aszimetrikus osztódással jönnek létre.

Egy bökkenő azért van a dologban: a valóságban a T sejt és az
antigén-prezentáló sejt kapcsolata általában hamarabb megszakad, mielőtt az
első T sejtosztódás bekövetkezne (ami akár 2 nappal később történik). Hogyan
emlékszik akkor mégis a T sejt az aktiváció során kialakult polaritásra? A
problémára frappáns megoldást kínál egy új, a Cell-ben nemrég megjelent cikk. Eszerint
a polaritást hordozó információ megőrzéséért a Crtam és Scribble nevü fehérjék
felelnek. Az immunológiai szinapszis felbomlása után, az abban résztvevő
molekulák a sejten belül, speciális kompartmentekbe kerülnek és ott tárolódnak.
Crtam és Scribble, amellett, hogy megvédi ezeket a kompartmenteket a
lebomlástól, gondoskodik arról, hogy a későbbi aszimetrikus osztódás során ezek
a molekulák specifikusan csak az egyik utódsejtbe kerüljenek. Így, bár az
aszimetrikus osztódás térben is időben is távol történik a T sejt aktivációtól,
az eszes T sejt mégis emlékszik az ott és akkor kialakult polaritásra.

Az aszimetrikus sejtosztódás kritikus folyamat bármely
többsejtü élőlény fejlődése során, valamint a felnőtt egyed őssejtjeinek
fenntartásában, ezért a folyamat tanulmányozása eddig főként a
fejlődésbiológusok terepe volt. Egyenlőre úgy tünik, hogy a fontosabb molekuláris
szereplők a T sejtek esetében is ugyanazok. Itt az ideje azonban hogy az
immunológusok is beleássák magukat a részletekbe, hiszen jól tudjuk ki lakozik
ott.

J.T.Chang et al. (2007) Asymmetric T
Lymphocyte Division in the Initiation of Adaptive Immune Responses. Science 23 March 2007: 1687-1691.

Yeh JH, Sidhu SS, Chan AC. (2008)
Regulation of a late phase of T cell polarity and effector functions by Crtam. Cell Mar 7;132(5):846-59