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.

Rubriky:  Medicína Příroda
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce
reklama

Související články

Úzkostí a depresí v Česku přibude

Nejprve dva roky pandemie, nyní válečný konflikt na Ukrajině. Toto náročné...

Vysoký tlak v plicích ohrožuje...

Jste bez dechu a cítíte bolest na hrudi po jarní vycházce? Na vině nemusí...

Špatný spánek brání hubnutí

Nedostatek spánku přináší celou řadu potíží, a to zejména zdravotních. Dánští...

Bude mateřské mléko pro děti z...

Stává se to čím dál častěji, matce se narodí dítě, ale ta není...

Rakovina děložního čípku? Může...

Rakovina děložního čípku. Obávaný strašák žen, který každý den v České...

Jaká je ideální doba spánku?

Příliš mnoho a příliš málo spánku souvisí s horším kognitivním výkonem a...

Covidová Amerika: Studie odhalila, že...

Že je dnes pomalu unikátnější covid neprodělat, než naopak, dokazuje i...

Svědí vás někdy po jídle ústa či uši?...

V poslední době se v populaci čím dál častěji hovoří o takzvaných zkřížených...

Při nedostatku železa se tělo dusí

Všechny buňky a orgány v lidském těle potřebují pro své fungování kyslík. K...

Případů tuberkulózy v Česku...

Ze zprávy Státního zdravotního ústavu (SZÚ) vyplývá, že se oproti minulým...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Ve starověké Eshunně dostala za cizoložství trest smrti vždy žena

Ve starověké Eshunně dostala za...

Pád urské dynastie kolem roku 2000 př. n. l. úplně změní poměry v...
Sídlo neřesti: V italských Benátkách se hlasitý sex směl provozovat jenom do druhé hodiny ranní

Sídlo neřesti: V italských Benátkách...

Dáma je v nejstarším řemesle novicka, i proto listuje už notně osahanou příručkou s ...
Sultán Murad II. v bitvě u Varny ukořistil hlavu polského krále

Sultán Murad II. v bitvě u Varny...

Janičář Kodja Hazar předává svému vládci kouli s krví slepenými vlasy....
Užívali si etruské ženy nevázaně společně s muži?

Užívali si etruské ženy nevázaně...

Legenda o vzniku Tarquinie, etruské metropole vzdálené asi 50 kilometrů...
Krvavé hradiště: Místo vyvraždění Vršovců patřilo k čilým obchodním centrům

Krvavé hradiště: Místo vyvraždění...

Detektor kovů, nepostradatelný pomocník profesionálních archeologů, pípá o...
Egyptský vládce nesmí lelkovat: Odpočinek faraona Ahmoseho I. hlídal naslouchač

Egyptský vládce nesmí lelkovat:...

Dobře se vyspat je základem úspěšného dne, což platí nejenom v dnešní...
Amplla představila hasicí přístroj budoucnosti

Amplla představila hasicí...

Česká společnost Amplla představila revoluční řešení hasicího přístroje. Má mnoho...
Jaké jsou ty nejlepší dioptrické sluneční brýle?

Jaké jsou ty nejlepší dioptrické...

Přestože sluneční brýle můžeme nosit víceméně po celý rok, největší sezóna je právě...
Pacienty z Ukrajiny zvládáme, hlásí praktici

Pacienty z Ukrajiny zvládáme,...

Kdo čekal, že se kvůli uprchlíkům z Ukrajiny nedostane na kontrolu ke svému...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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