Μια απροσδόκητη ανακάλυψη που θα μπορούσε να σώσει χιλιάδες ζωές ανακοινώθηκε την εβδομάδα που πέρασε από αμερικανούς ερευνητές του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ. Η ανακάλυψη αφορά τις αιτίες θανάτου βαριά τραυματισμένων ασθενών που αναπτύσσουν ανεπάρκεια ζωτικών οργάνων χωρίς προφανή λοίμωξη. Σύμφωνα με το άρθρο των αμερικανών ερευνητών στην επιστημονική επιθεώρηση «Νature» (τεύχ. 464, 4 Μαρτίου 2010, σελ. 104-107), η ευθύνη για την υπερδραστηριότητα του ανοσοποιητικού συστήματος που οδηγεί σε νεφρική και πνευμονική ανεπάρκεια θα πρέπει να αναζητηθεί στα μιτοχόνδρια, τα κυτταρικά οργανίδια τα οποία αποτελούν τους σταθμούς παραγωγής ενέργειας των κυττάρων μας. Και αν διερωτάσθε πώς είναι δυνατόν δικά μας οργανίδια να γίνονται «κόκκινο πανί» για το ίδιο μας το ανοσοποιητικό σύστημα, θα πρέπει να αναζητήσετε την απάντηση στην εξελικτική μας σχέση με αυτά.
Ενα «θαύμα» πριν από 15 χρόνια
Ας πάρουμε όμως τα πράγματα από την αρχή: πριν από 15 χρόνια ένας νεαρός χειρουργός στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο του Μισούρι, ο Carl Ηauser, παρακολουθούσε με θλίψη τη φθίνουσα πορεία ενός ασθενούς του. Επρόκειτο για έναν άνθρωπο με πολλαπλά κατάγματα στη λεκάνη, ο οποίος φαινόταν να πάσχει από βαριά λοίμωξη. Και όμως! Ο Ηauser και οι συνεργάτες του δεν μπόρεσαν να εντοπίσουν κανένα μικρόβιο στις χωρίς τέλος αναλύσεις στις οποίες υπέβαλλαν τον ασθενή. Μη έχοντας άλλη επιλογή και καθώς ο ασθενής φαινόταν να φτάνει στο τέλος του, ο νεαρός χειρουργός αποφάσισε να αφαιρέσει έναν όγκο πηγμένου αίματος που έφτανε τα 30 λίτρα. Με έκπληξη και ανακούφιση ο Ηauser παρακολούθησε την ταχύτατη ανάρρωση του ασθενούς του και από τότε βάλθηκε να αντιληφθεί πώς έγινε αυτό το θαύμα.
Δεκαπέντε χρόνια αργότερα ο Ηauser, ο οποίος σήμερα είναι ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ και χειρουργός στο Ιατρικό Κέντρο Βeth Ιsrael Deaconess, βρήκε επιτέλους την απάντηση στον γρίφο που έθεσε στον εαυτό του. Μια απάντηση που όλα δείχνουν ότι θα αποβεί σωτήρια για πολλούς ανθρώπους και η οποία διαλεύκανε ένα από τα μεγάλα ιατρικά μυστήρια. Βλέπετε, η άνευ προφανούς λοίμωξης υπεραντίδραση του ανοσοποιητικού έχει κοστίσει τη ζωή πολλών ασθενών σε όλα τα μήκη και πλάτη της Γης. Αξίζει να σημειωθεί ότι η αντίδραση αυτού του τύπου είναι παρόμοια με το σηπτικό σοκ, με την (υπερ)αντίδραση δηλαδή του οργανισμού όταν υφίσταται μια λοίμωξη. Προκειμένου να δοθεί μια εξήγηση σε αυτό το φαινόμενο, στην ομοιότητα δηλαδή της έντονης ανοσολογικής αντίδρασης στη λοίμωξη που οδηγεί σε σήψη και αυτής που προκαλείται ύστερα από τραύμα χωρίς όμως να συνδέεται με λοίμωξη, οι επιστήμονες είχαν για πολλά χρόνια υιοθετήσει μια θεωρία. Σύμφωνα με αυτήν, η δεύτερη περίπτωση θα μπορούσε να αποδοθεί στη διαρροή των βακτηρίων που φιλοξενεί το παχύ έντερο στο αίμα. Ειδικότερα, θεωρείτο ότι το τραύμα (σε οποιοδήποτε σημείο του σώματος) είχε αποτέλεσμα την αιμορραγία και αυτή τη μείωση της πίεσης του αίματος, που τελικά είχε συνέπεια αλλαγές στη διαπερατότητα του εντέρου και διαρροή των βακτηρίων. Καθώς αυτά τα φαινόμενα δεν κατέστη δυνατόν να τεκμηριωθούν, η θεωρία εγκαταλείφθηκε και το μυστήριο παρέμενε ως σήμερα άλυτο.
Υπό το φως της εξέλιξης
Η ιδέα που είχε ο Ηauser επιβεβαιώνει για άλλη μία φορά τη ρήση του μεγάλου εξελικτικού βιολόγου Θεοδοσίου Ντομπζάνσκι: «Τίποτε στη Βιολογία δεν έχει νόημα παρεκτός υπό το φως της εξέλιξης» (Νothing in Βiology Μakes Sense Εxcept in the Light of Εvolution», Τheodosius Domzhansky, 1900-1975). Είναι γνωστό ότι τα μιτοχόνδρια (τα οργανίδια τα οποία όλοι φέρουμε στα κύτταρά μας και τα οποία αποτελούν τοπικούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας για να καλύπτονται οι κυτταρικές ανάγκες) έχουν βακτηριακή προέλευση. Με άλλα λόγια, στο πολύ μακρινό παρελθόν κάποια βακτήρια ενσωματώθηκαν μέσα σε ευκαρυωτικά κύτταρα σε μια αμοιβαία επωφελή συμβίωση η οποία με τον χρόνο εξελίχθηκε σε αυτό που γνωρίζουμε σήμερα. Τα μιτοχόνδρια, τα οποία, σημειωτέον, διαθέτουν ακόμη δικό τους DΝΑ, απώλεσαν την ικανότητα να ζουν εκτός ευκαρυωτικών κυττάρων και αποτελούν ζωτικό οργανίδιό τους. Με δεδομένο λοιπόν το εξελικτικό παρελθόν των μιτοχονδρίων, ο Ηauser αναρωτήθηκε αν τα οργανίδια αυτά θα μπορούσαν να παράσχουν τη λύση του μυστηρίου που τον βασάνιζε.
Το σκεπτικό του Ηauser ήταν απλό: υπό κανονικές συνθήκες τα μιτοχόνδρια βρίσκονται στο εσωτερικό των κυττάρων και ως εκ τούτου απρόσιτα στα κύτταρα του ανοσοποιητικού που λειτουργούν με γνώμονα την αναγνώριση εχθρικών μορίων στην επιφάνεια των κυττάρων (παραδείγματος χάριν, αναγνωρίζοντας τις πρωτεΐνες και τα σάκχαρα στην επιφάνεια των βακτηριακών και ιικών κυττάρων, οργανώνουν την επίθεσή τους ενάντια στους εισβολείς μας). Σε περίπτωση τραυματισμού όμως, τότε που ένα μεγάλο πλήθος κυττάρων μας καταστρέφεται, τα μιτοχόνδρια απελευθερώνονται και καθίστανται ορατά από το ανοσοποιητικό σύστημα. Περιττό να πούμε ότι το εύρημα ανοίγει νέους δρόμους στην Ανοσολογία. Τώρα το ζητούμενο είναι να βρεθεί άμεσα ένας τρόπος επιλεκτικού κατευνασμού του ανοσοποιητικού συστήματος των τραυματιών. Οχι πως πρόκειται για εύκολο στόχο, αλλά επιστήμονες όπως ο Ηauser έχουν αποδείξει τις ικανότητές τους. Αρα, μπορούμε βάσιμα να ελπίζουμε…
ΤΟ ΠΕΙΡΑΜΑ
Τ ο αρχικό ερώτημα το οποίο θέλησε να διερευνήσει ο Ηauser ήταν αν πράγματι δομικά στοιχεία των μιτοχονδρίων απελευθερώνονται στην αιματική κυκλοφορία και αν αυτά είναι ικανά να προκαλέσουν το ανοσοποιητικό σύστημα. Η απάντηση στα ερωτήματα αυτά ήταν θετικότατη: όπως διαπιστώθηκε από δείγματα αίματος 15 βαριά τραυματισμένων ασθενών, τα ποσοστά μιτοχονδριακού DΝΑ αλλά και μιτοχονδριακών πεπτιδίων (μικρών πρωτεϊνικών μορίων) ήταν χιλιάδες φορές μεγαλύτερα από αυτά που εντοπίζονται σε υγιείς ανθρώπους. Αξίζει μάλιστα να σημειωθεί ότι τα εν λόγω πεπτίδια βρέθηκαν ικανά να προσελκύουν τα κύτταρα του ανοσοποιητικού που ευθύνονται για τη φλεγμονώδη αντίδραση.
Ενθαρρυμένοι από τα παραπάνω, ο Ηauser και κάποιοι συνεργάτες του πέρασαν στο επόμενο και κρισιμότερο πειραματικό στάδιο: χορήγησαν με ενδοφλέβια ένεση σε πειραματόζωα τα μόρια τα οποία εκλύονται από τα μιτοχόνδρια και τα οποία είχαν θεωρηθεί ικανά να προκαλέσουν το ανοσοποιητικό μας σύστημα. Διεπίστωσαν ότι αυτή η ενέργεια είχε αποτέλεσμα όχι μόνο να κινητοποιήσει το ανοσοποιητικό αλλά και να δημιουργήσει το οξύ πνευμονικό οίδημα και στη συνέχεια τη νεφρική ανεπάρκεια που παρατηρείται και στους πολύ βαριά τραυματισμένους ασθενείς. Με άλλα λόγια, ο Ηauser πέτυχε να δημιουργήσει στα πειραματόζωα την κατάσταση στην οποία είχε περιέλθει ο τραυματισμένος ασθενής του πριν από 15 χρόνια. Και το πέτυχε χωρίς να τα τραυματίσει, αλλά χορηγώντας τους τα μόρια που θα είχαν φτάσει στην αιματική κυκλοφορία τους αν αυτά είχαν όντως τραυματιστεί.
