Výmena organel medzi rastlinami a zvieratami by mohla viesť k novým biologickým poznatkom, ako aj k terapeutickým aplikáciám.
Syndrómom suchého oka trpí viac ako 15 percent svetovej populácie. Zdroj: iStock/fizkes
Vedci z Harvardovej univerzity v Cambridgei v Massachusetts objavili novú technológiu, ktorá by mohla v budúcnosti poslúžiť aj pri liečbe syndrómu suchého oka. Týmto syndrómom trpí viac ako 15 percent svetovej populácie a patrí medzi najčastejšie ochorenia očí. Ochorenie spôsobuje nedostatočná tvorba sĺz alebo ich nízka kvalita a postihuje väčšinou pacientov nad 50 rokov.
Syndróm spôsobuje poškodenia oka, očné ochorenia spôsobujúce nerovnosti na povrchu rohovky a spojivky, akné, choroby pečene či isté druhy liekov. Dôvodom nedostatočnej tvorby sĺz bývajú aj environmentálne faktory, ako napríklad vietor, klimatizácia, dym z cigariet, dráždivé svetlo, chemikálie alebo nevhodná kozmetika.
Pacientom s týmto syndrómom by mohla v budúcnosti pomôcť technológia založená na fotosyntetickom aparáte, ktorý sa vedcom podarilo získať zo špenátu a úspešne transplantovať do očí myší. Tam premieňa svetlo na molekuly, ktoré prenášajú energiu a dokážu potlačiť zápal.
Zistenia uverejnené v časopise Cell naznačujú, že výmena organel medzi rastlinami a zvieratami by mohla viesť k novým biologickým poznatkom, ako aj k terapeutickým aplikáciám. Pokiaľ vedci budú skúšať rôzne techniky a skúmať obmedzenia tejto technológie (napríklad ako dlho účinky pretrvávajú a na ktoré bunky by sa mala zamerať), môžu oveľa lepšie zacieliť jej použitie.
Častice neutralizovali škodlivé molekuly
Kuoran Xing, bionanotechnológ z Národnej univerzity v Singapure, a jeho kolegovia sa inšpirovali schopnosťou morských slimákov využiť fotosyntetický mechanizmus z rias vo svoj prospech a rozhodli sa preskúmať potenciál transplantácií medzi ríšami.
Vedec najskôr rozmixoval rôzne druhy listovej zeleniny, zmes prefiltroval a izoloval z listov chloroplasty, fotosyntetické motory, ktoré premieňajú svetlo na energiu. Potom chloroplasty ponoril do roztoku, aby odhalil štruktúry, ktoré zachytávajú svetlo na napájanie fotosyntetických reakcií.
Klasický špenát obsahoval viac fotosyntetických motorov ako červený špenát, vodný špenát alebo hlávkový šalát. Granuly zo špenátu vedci uzavreli do nanočastíc, ktoré nazval LEAF. Len čo sa tieto častice dostali do vnútra buniek, dokázali niekoľko hodín premieňať svetlo na chemickú energiu a produkovať molekuly prenášajúce energiu ATP a NADPH, dva hlavné energetické a redukčné zdroje v bunkách, ktoré vznikajú počas svetelnej fázy fotosyntézy a poháňajú syntézu cukrov. V rastlinách druhá fáza fotosyntézy premieňa tieto molekuly na sacharidy, čo je krok, ktorý nanočastice zvané LEAF nepodporujú.
Vedci sa rozhodli preskúmať schopnosť energetického a redukčného zdroja zvaného NADPH neutralizovať molekuly nazývané reaktívne formy kyslíka, ktoré môžu vyvolať zápal. Očné kvapky s obsahom nanočastíc LEAF pomohli upokojiť zápal v myšom modeli syndrómu suchého oka, čo je stav charakterizovaný hromadením reaktívnych foriem kyslíka na povrchu oka. Navyše zvieratá, na ktorých otestovali danú látku, nemuseli vystavovať žiadnemu dodatočnému svetlu a spomínané častice neutralizovali škodlivé molekuly vnútri aj okolo buniek rohovky.
Tím sa zamýšľal nad tým, či by častice LEAF, ktoré majú jemný zelený nádych, mohli zafarbiť oči myší nazeleno. Tieto molekulárne stroje sú však pri produkcii NADPH natoľko účinné, že aj nepatrné dávky špenátových extraktov – príliš malé na to, aby boli po podaní viditeľné – dokážu vyvolať požadovaný účinok.
Výskumníci v súčasnosti plánujú otestovať účinnú látku na ľuďoch trpiacich syndrómom suchého oka. Výskumník Kuoran Xing vypočítal, že hrsť špenátu by mala poskytnúť dostatok častíc na liečbu viac ako 50 ľudí dvakrát denne počas jedného mesiaca.
Zdroje: iClinic, Nature, Maturitné Otázky, Univerzita Komenského, Cell
(RR)
