Když vědci sledují život v buňkách

Vědci ze specializovaného metabolomického pracoviště Biologického centra AV ČR v Českých Budějovicích tento týden otevřeli nové laboratoře vybavené moderními ultracitlivými přístroji. Vzhledem k tomu, že metabolismus je společný všem živým organismům, poznatky z těchto laboratoří poslouží v mnoha biologických a ekologických odvětvích, včetně medicíny. 

Tzv. hmotnostní spektrometry na měření a analýzu metabolitů dokážou změřit femtogramová (10-15 ) množství látek a jejich hmotnost s přesností lepší než je hmotnost elektronu. To velmi usnadňuje jejich analýzu ve složitém biologickém vzorku. Pro efektivní zpracování naměřených dat vědci navíc vyvíjejí vlastní nástroj Metabolite Mapper. Přístroj dokáže jednotlivé metabolity vyhledat, potvrdit jejich identitu a automaticky porovnat a statisticky vyhodnotit jejich zastoupení v různých typech vzorků.

Hibernace na dosah?

Jsou vědci na začátku postupů zmrazování lidí, které jsou ve sci-fi filmech využívané například pro překonávání velmi dlouhých vzdáleností ve vesmíru? „U jednoho druhu octomilky jsme přišli na to, že jejich larvy dokážou přežít hibernaci po cíleném přeprogramování svého metabolismu. To znamená, že se celý organismus úplně zamrazí v kapalném dusíku, po nějaké době se může zase rozmrazit a dál pokračuje ve vývoji. Při výzkumu metabolismu jsme objevili nové látky, které zjevně hrají velikou roli při adaptaci na chladovou odolnost,“ vysvětluje šéf metabolomických laboratoří Petr Šimek.

Co se děje v buňkách?

Českobudějovické laboratoře Biologického centra jsou průkopnické v tom, že dokážou zkoumat metabolismus jako celek. „Umíme sledovat najednou více jak tisíc metabolitů, což dosud bylo velice obtížné. Vzhledem k tomu, že povaha metabolismu je společná všem živým organismům, jsme schopni studovat organismy od nejmenších bakterií přes prvoky, hmyz, parazity, obratlovce až po člověka,“ říká Šimek. Případů, kdy se uplatní jejich analýzy, je celá řada. Společně s hydrobiology například sledují metabolismus bakterií ve vodní nádrži Římov, díky čemuž dokáží přesně určit složení chemických látek ve vodě. S entomology zase na geneticky zmutovaných octomilkách studují, co se děje, když vypnou, změní či upraví jejich geny. Tímto způsobem například objasňují, jak fungují geny z hlediska nádorových onemocnění.

Od buňky k reálné pomoci

Další příklady směřují na pole medicíny a zlepšování zdraví člověka. „Studujeme mikroskopické houby, jež produkují biologicky zajímavé látky, které zlepšují paměť a mohou zpomalovat stárnutí,“ uvádí Šimek s tím, že o tento výzkum projevil zájem čínský investor s cílem vyrábět potravinový doplněk. Ve spolupráci s univerzitou v Linci také zkoumají u pacientů s neurodegenerativními onemocněními, jak se metabolismus mění vlivem stárnutí a jak se v mozku hromadí různé metabolity, následkem čehož vznikají nemoci, jako je Alzheimerova choroba či roztroušená skleróza.

Pochody v těle

Metabolismus neboli látková přeměna probíhá v každém živém organismu jako neustálý dynamický proces, při němž se štěpí přijímaná potrava na tisíce nejrůznějších chemických látek (metabolitů). Ty cirkulují v těle, neustále se přeměňují zajišťují energii pro buňky a utvářejí stavbu celého těla. Z analýzy metabolitů pak vědci dokážou získat rozsáhlé množství poznatků.

Co je to metabolomika?

Tento mladý obor byl definován teprve v roce 2002 americkým vědcemprofesorem Oliverem Fiehnem. Jedná se o komplexní analýzu metabolizmu, která probíhán v konkrétním „stavu“ organizmu, tkáně nebo buňky. Snaží se nahlédnout, porozumět a popsat aktuální stav buňky, který je velmi proměnlivý. Všechny buňky získávají energii, stavební i zásobní látky vzájemnou přeměnou chemických sloučenin. Souhrn těchto reakcí je označován jako metabolizmus a sloučeniny zařazené do metabolizmu jsou metabolity, jejich komplexní sada je označována jako metabolom.

Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Trpíte nemocemi? Lékaři to nyní zjistí z příspěvků na sociálních sítích

Trpíte nemocemi? Lékaři to nyní zjistí z...

V dnešní době je velice snadné, aby lékaři nebo umělá inteligence rozpoznala...
Kardiocentrum FN Královské Vinohrady otevřelo zmodernizovaný sál intervenční kardiologie

Kardiocentrum FN Královské Vinohrady...

V průběhu včerejšího dne, tedy 18. 6., se uskutečnilo slavnostní otevření...
Čeští vědci přišli na to, jak analýzou krve pomoci onkologickým pacientům

Čeští vědci přišli na to, jak...

Tým odborníků z start-upové pražské společnosti Elphogene vytvořil diagnostickou...
Laser vyhledá a zničí nádorové buňky

Laser vyhledá a zničí nádorové...

Za novým zařízením, které dokáže vyhledávat a úspěšně eliminovat...
Nezdravé stravování může mít vliv i na mozek

Nezdravé stravování může mít...

Člověk v dnešní době přijímá mnohem více kalorií, než tomu bylo před padesáti lety....
Krevních dárců je málo. Kanadští vědci našli řešení!

Krevních dárců je málo. Kanadští...

V současné době se mnoho nemocnic po celé ČR, ale i v Evropě, potýká...
Geny ovlivňují délku působení očkovacích látek

Geny ovlivňují délku působení...

Vědcům se podařilo odhalit genetické varianty, které mají vliv na rozdílné úrovně...
Nemoc bere krásu i život

Nemoc bere krásu i život

Napínání a tuhnutí kůže a postupná devastace vnitřních orgánů bez šance...
Z noční sovy ranním ptáčetem

Z noční sovy ranním ptáčetem

Podle nové studie, publikované australskými vědci, stačí tzv. nočním...
Praktičtí lékaři by rádi léčili. Místo toho vyplňují papíry

Praktičtí lékaři by rádi léčili....

Téměř polovinu ordinační doby – tolik času zabírá praktickým lékařům vyplňování formulářů a...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Numerologie Karlova mostu

Numerologie Karlova mostu

Záhadami je opředený také Karlův most, jedno z nejznámějších...
Abú-Dhabí: Slunce, písek a luxus

Abú-Dhabí: Slunce, písek a luxus

Sníte o exotických dálkách? Ještě před pár lety to byla chudá rybářská vesnice...
Židovské památky v Boskovicích

Židovské památky v Boskovicích

Čtyři roky byly opravovány části někdejšího židovského ghetta v Boskovicích,...
Skvělá koupačka v Pasohlávkách

Skvělá koupačka v Pasohlávkách

Aqualand Moravia v Pasohlávkách nám nabízí nekonečný relax. Můžeme si...
Praha tajemná: Staré Židovské Město a Golem

Praha tajemná: Staré Židovské...

Světovým unikátem je takzvaná židovská Praha, čtvrť Josefov. Ta je opředena bezpočtem...
13 zdánlivě zdravých potravin, po kterých se tloustne!

13 zdánlivě zdravých potravin, po...

Po zdravém životním stylu volají lékaři už léta. Vedle dostatku pohybu,...
Všechny krásy Berlína

Všechny krásy Berlína

Berlín, hlavní město Německa, nabízí pestré kulturní vyžití, historii...
Romantická vánoční Vídeň

Romantická vánoční Vídeň

Vídeň se koncem listopadu proměňuje v kouzelné vánoční město plné tradičních trhů, pro...
Pohádková stezka v obci Panenská

Pohádková stezka v obci Panenská

Čtyřkilometrová stezka začíná v obci Jemnice a nabízí ratolestem zhruba dvouhodinové...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.