Hogyan védekeznek a sejtek a stressz ellen?

A stresszről közismert, hogy magát a fogalmat a komáromi születésű Selye János professzornak köszönhetjük, aki kis híján Nobel-díjat kapott a felfedezéséért.

Ezzel kapcsolatos első publikációja még 1936-ban jelent meg a Nature folyóiratban. Stresszt számtalan esemény okozhat – költözés, munkahelyi problémák, betegség, természeti katasztrófák, de akár a felgyorsult életmód is. A legtöbb esetben viszont nem a probléma okozza az igazi nehézséget, hanem a stressz, amivel reagálunk rá.

A stressz a szervezet nem specifikus reakciója minden olyan ingerre, amely kibillenti eredeti egyensúlyi állapotából, azaz alkalmazkodásra kényszerít. Történik valami, ami szokatlan, amire reagálni kell. Itt két lehetőség adódik, ami máris megmutatja, hogy a stressz nem feltétlenül rossz. Az eustressz ugyanis lelkesít, energiával tölt fel, ilyenkor az új helyzetre egy pozitív kihívásként tekintesz. A köznyelvben viszont a stressz másik fajtája terjedt el, a distressz, amikor a probléma megoldhatatlannak tűnik, rád nehezedik, lehúz és akár szorongást is okoz.

112 év telt el Selye János születése és 83 év a stressz felfedezése óta, mígnem tavaly Dr. Christian Münch, az Emmy Noether Csoportot vezető biokémikus és kutató csapata rájött, hogyan mérhető az a folyamat amikor a sejtek védekezni kezdenek a stressz ellen.

Az már ismeretes volt, hogy amikor a sejtek stresszhelyzetbe kerülnek, komplex és pontosan szabályozott reakciót indítanak a saját tartós károsodásuk elkerülése érdekében. Ezeknek, a stresszjelekre adott azonnali reakcióknak egyike a fehérjeszintézis – a folyamat, amely során a sejtek új fehérjéket termelnek – csökkenése. Ezt az összetett folyamatot azonban mindeddig lehetetlen volt mérni.

A kutatók azonban kifejlesztettek egy új módszert, hogy megoldják ezt a problémát. “Mivel az újonnan előállított fehérjék mennyisége egy rövid időintervallumon belül meglehetősen kicsi, az volt az egyik legnagyobb kihívás, hogy az egyes fehérjéknél nagyon alacsony százalékos változásokat is rögzítsünk” – mondta Münch. Ennek lényege az volt, hogy amikor a tömegspekrométerben az összes fehérjét megmérték, ugyanott kialakítottak egy olyan új “erősítő” csatornát amely felerősítette a spektrométer jeleit és leolvashatóvá váltak az újonnan előállított fehérjék mennyiségei is.

Ez a technikai jellegű ötlet természetesen csak a legutóbbi fejlesztésű, tömegmérésre is alkalmas spektrométerrel volt elvégezhető. Ez az új elemzési módszer most már részletes betekintést nyújt a molekuláris eseményekbe, amelyek során mérhető, hogy stressz esetében hogyan biztosítják saját túlélésüket a sejtek.

A stresszre adott sejtválasz ugyanis fontos szerepet játszik számos emberi betegség kialakulásának folyamatában, ideértve a rákot és a neurodegeneratív rendellenességeket is. A mögöttes molekuláris folyamatok megértése pedig megnyitja az ajtót új terápiás stratégiák kidolgozásához.

“Most már elemezhetjük az akut sejtes stresszválaszokat, azaz azokat, amelyek perceken belül zajlanak. Ezen túlmenően, módszerünk kevés anyagot igényel, és rendkívül költséghatékony – magyarázta Münch, majd így folytatta – ez segít nekünk a stresszkezelés közben, meghatározott időtartamokban, több ezer fehérje mennyiségi meghatározásában. A szükséges kis anyagmennyiség miatt a mérés a betegek szövetmintáin is elvégezhető, megkönnyítve az együttműködést a klinikusokkal.”
Az új módszer egyik követője Kevin Klann doktorandusz már díjat is nyert a portugáliai Proteostatis (EMBO) konferencián, mert a fiatal molekuláris biológus először bizonyította be, hogy a két legfontosabb celluláris jelátviteli út, amelyeket teljesen eltérő stresszingerek váltanak ki, ugyanazt a hatást fejtik ki a fehérjeszintézisre.

Ez a felfedezés pedig áttörést jelent ezen a területen.