Wyniki badań dowodzą, że działanie limfocytów T przypomina wojnę. Na pierwszy ogień do boju idą limfocyty gamma delta. Rozpoznają one pobieżnie przeciwnika i oceniają z grubsza sytuację. Potem wkracza już wyspecjalizowana armia w postaci limfocytów alfa beta.

Artur Wolski

Nadzieja wiąże świat spełniony ze światem oczekiwanym – tak zaczyna Maria Szyszkowska jeden z rozdziałów w Drogowskazach. Ten właśnie fragment książki przypomniałem sobie w czasie mojej ostatniej podróży do Krakowa, gdzie byłem umówiony z kilkoma naukowcami, których niewątpliwie łączy jedno: wielka nadzieja na powodzenie tego, co robią. I chociaż pracują oni w dość odległych od siebie dziedzinach wiedzy, to jednak smak sukcesu jest wszędzie ten sam.
ODPORNOŚĆ
Punktualnie o godzinie dziesiątej zapukałem do drzwi prof. Włodzimierza Ptaka z Katedry Immunologii Uniwersytetu Jagiellońskiego. – Proszę, niech pan wejdzie, zaraz pokażę nasze najnowsze badania. Od kilku lat zajęliśmy się „na poważnie” układem odpornościowym. Czy wie pan dlaczego? To ciągle, mimo tak rozległej wiedzy, pole pełne tajemnic. Fascynuje nas i popycha do opracowywania nowych strategii badawczych. Czasami przypomina to walkę z nieznajomym i niewidocznym przeciwnikiem, chociaż ostatnio, dzięki nowoczesnej technice, udało się już owo „pole walki” zupełnie nieźle rozpoznać.
Układ odpornościowy to nie tylko „wielka tama” dla niepożądanych gości, których nikt nie zapraszał do organizmu. Pełni on też ważną rolę scalającą. Przyrównuje się go do układu nerwowego, bo podobnie jak on potrafi pamiętać, i to nie tylko dobre rzeczy. – W naszych obserwacjach skupiliśmy się ostatnio na limfocytach T gamma delta – mówi prof. Ptak. – Jeszcze parę lat temu prawie nic o nich nie wiedzieliśmy. Znane były tylko limfocyty T alfa beta. Dziwi pewnie pana ta nazewnicza woltyżerka. Otóż, niestety z przykrością muszę przyznać, że język immunologów jest dosyć ubogi. Wszystko co znamy, nazywamy po kolei: alfa, beta, gamma, delta, epsilon i zeta. I tu stop. Szkoda, bo alfabet grecki ma przecież o wiele więcej znaków. Ale tak jest i wynika to pewnie z niezbyt dokładnej edukacji humanistycznej w naszym środowisku. Nas interesują więc te „nowsze” limfocyty T gamma delta.
Oznaczenie limfocytu literą T jest proste do wytłumaczenia: pochodzi z grasicy, a ta po łacinie nazywa się Tymus. Warto przypomnieć, że nasz układ odpornościowy jest ciągle atakowany przez ogromną rzeszę alergenów, antygenów, tolerogenów. Wielkość tego natarcia uznaje się za porównywalną z liczbą ludzi żyjących na ziemi. W takiej sytuacji układ musi obcych rozpoznać, zakwalifikować i podjąć błyskawicznie decyzję: co dalej? Zabić, unieszkodliwić czy zbagatelizować? Pojawia się teraz znaczący problem: jak te mechanizmy obserwować i oceniać, i, co może najtrudniejsze, jak na nie wpływać. W warunkach laboratoryjnych nie wystarczą już doświadczenia prowadzone na „zwykłych” myszach. Potrzebne nam są specjalnie do tego przygotowane osobniki. Tak więc, dzięki osiągnięciom biologii molekularnej możemy wyhodować własne zwierzęta, odpowiednio zmodyfikowane genetycznie. Albo im coś dodajemy, albo ujmujemy. Dopiero tak przygotowany materiał testuje się i tylko tu można otrzymać wysublimowane odpowiedzi z bardzo wąskiego wycinka immunologii.
MNOŻONE BYTY
Wróćmy do naszych rozważań. Wiemy już od dawna, że istnieją limfocyty T alfa beta. Wydawało się, że to one były odpowiedzialne za rozpoznanie przeciwników oraz intruzów chcących wtargnąć do organizmu. – Myśleliśmy, że czynią to w sposób przynajmniej zadowalający, oczywiście jeśli wszystko działa jak należy. A tu nagle taka niespodzianka: dodatkowe, poznane kilka lat temu nowe limfocyty! Po co? Czy robią to samo co „koledzy alfa beta”? Dlaczego do tych samych działań tak liczne wojsko? Co jest powodem złamania ogólnie obowiązującej zasady Okhama: nie należy stwarzać bytów ponad potrzebę? Przyzna pan, że dostaliśmy niezłą szaradę do rozwiązania. I to wszystko przez te wykryte limfocyty T gamma delta.
W tych badaniach pomagają nam wytrwale Amerykanie. Wspólnie z nimi udało się ustalić, że człowiek tych „nowych” limfocytów ma zaledwie od 2 do 3 proc. Natomiast konie, bydło czy owce mają ich aż 50 proc. Co jest powodem tak wielkich różnic wśród różnych osobników, tego jeszcze nie wiadomo. Natomiast wiemy, że te odkryte i badane limfocyty T gamma delta odgrywają ogromną rolę, szczególnie na powierzchni organizmu, gdzie kontakt ze środowiskiem jest największy. Nasza skóra waży prawie 5 kilogramów, a całkowita powierzchnia śluzówek to około 400 m2. A więc jest czego bronić. – Wyniki naszych badań dowodzą, że działanie limfocytów T przypomina wojnę. Na pierwszy ogień do boju idą limfocyty gamma delta, czyli ta mniejsza armia człowieka (niedawno odkryta). Rozpoznają one pobieżnie przeciwnika i oceniają z grubsza sytuację. Potem wkracza już wyspecjalizowana armia w postaci znanych od dawna limfocytów alfa beta. Dlaczego jednak człowiek i mysz mają tak mało żołnierzy pierwszego ataku w porównaniu z bydłem, końmi czy owcami, pozostaje nadal tajemnicą.
HISTORIA KAMIENIA
Przenieśmy się teraz w zupełnie inną dziedzinę wiedzy, a mianowicie do archeologii. Prof. Janusz Krzysztof Kozłowski udowodnił mi jak, studiując historię kamienia, można prześledzić życie człowieka, jego rozwój i ruchy migracyjne. – Prowadzone przez nas badania dawno wykroczyły poza właściwą archeologię. To już cały koktajl nauk: mineralogii, paleontologii czy geochemii. Wydatnie pomaga nam prof. Maciej Pawlikowski z Akademii Górniczo-Hutniczej, a także koledzy z Instytutu Fizyki Jądrowej w Świerku, gdzie dokonywane są oceny pierwiastków śladowych w niektórych próbkach. Do tego potrzebny jest akcelerator, którego my nie mamy. Nasze badania uzupełniają specjaliści z Niemiec, Francji, Wielkiej Brytanii i USA.
Dzięki prowadzonym pracom udało się podważyć opinię Amerykanów, która głosiła, że w czasach prehistorycznych rozwój miał wyłącznie charakter lokalny. Tezę tę oparto na przypuszczeniach, że na najwcześniejszych etapach rozwoju kulturowego praludzie korzystali z surowców znalezionych w skałach lokalnych. Np. do budowy używali tylko określonego rodzaju skał, występującego w miejscu bytowania.
– My natomiast udowodniliśmy – kontynuuje prof. Kozłowski – że już w okresie, kiedy na terenie Polski zamieszkiwał człowiek z czasów neandertalskich, można zauważyć wędrówkę surowca skalnego nawet na ogromne odległości, do 1000 km. Pomogły w tym właśnie tak skomplikowane, interdyscyplinarne badania. Celem nadrzędnym tych obserwacji jest ustalenie pojawienia się homo sapiens, czyli odpowiedź na odwieczne pytanie, kiedy tak naprawdę można mówić o początkach życia człowieka. Mamy liczne dowody na wędrówkę gatunku ludzkiego z terenów Bliskiego Wschodu do Europy. Potwierdzają to różne znaleziska surowca kamiennego. Np. obsydiany pochodzące z Basenu Morza Egejskiego znaleźliśmy w Północnej Rumunii, a krzemień z północnej Bułgarii odkryliśmy na Peloponezie, czyli w południowej Grecji. A więc wraz z ludźmi wędrował i kamień. I to on dziś świadczy o historii tamtego czasu, m.in. okresie neolityzacji a więc czasie rozwoju ludów pastersko-rolniczych.
W Krakowie, dzięki zgromadzonym już informacjom, tworzy się Centralna Baza Danych dla Europy Środkowowschodniej o zidentyfikowanych na tym terenie surowcach. Uczeni z Budapesztu otworzyli natomiast litotekę, gdzie gromadzi się znalezione obiekty kamienne, które użytkował człowiek prehistoryczny.
POZNASZ PO MIECZU
Innym źródłem wiedzy o naszych korzeniach jest żelazo. Tym materiałem zajmuje się prof. Piotr Kaczanowski, który stara się zrekonstruować kontakty dawnego Cesarstwa Rzymskiego z barbarzyńską Europą. Te działania, prowadzone w ramach dwóch projektów międzynarodowych, poświęcone są identyfikacji rzymskich militariów, które napłynęły do Polski od 1 do 4 stulecia po Chrystusie. Głównie chodzi o ustalenie technologii wytwarzania militariów (m.in. mieczy). Na tej podstawie można powiedzieć, które znaleziska są ze szkoły rzymskiej i pokusić się o odtworzenie drogi, jaką przebyły z Cesarstwa do Barbaricum.
Przy tak skomplikowanych badaniach zastałem dr. Marcina Biborskiego, który na specjalnych diamentowych tarczach szlifował próbkę. Był to kilkumilimetrowy wycinek pobrany z oryginalnego miecza, a następnie zatopiony w specjalnej masie. I taką właśnie kostkę należy dokładnie oszlifować, by potem obejrzeć ją pod mikroskopem najnowszej generacji. Dopiero wtedy możemy powiedzieć, czy mamy do czynienia z prawdziwym produktem rzymskim. Najbardziej cenne są znaleziska wykonane techniką tzw. dziwerowania, tj. skuwania wielu fragmentów żelaza i stali, co podnosiło jego wytrzymałość na ewentualne złamania i stępienia, a także powodowało powstawanie na drugiej stronie ostrza tzw. wzoru damasceńskiego, będącego najwyższym znakiem jakości wyrobów ówczesnego świata. Takie cuda powstawały głównie w 2 i 3 wieku.
Miałem okazję dokładnego obejrzenia takiego miecza. Został on wypożyczony polskim naukowcom przez ich duńskich kolegów. Jest tak zrobiony, że można nim skuwać kawałki metalu i miecz pozostaje na te zabiegi niewzruszony. Laboratorium Konserwacji Zabytków Wydziału Archeologii Uniwersytetu Jagiellońskiego zostało, dzięki dotacji Komitetu Badań Naukowych, tak dobrze wyposażone w najnowocześniejszą aparaturę, że mogło przejąć rolę wiodącego ośrodka wykonującego pomiary i oceny dla Austriaków, Szwajcarów, Niemców i Duńczyków.
OKO I STRES
Ostatnim laboratorium, które odwiedziłem w czasie tej wędrówki, była pracownia prof. Tadeusza Sarny. Badaczy zastałem przy laserze neodymowo-jagowym. – Właśnie prowadzimy obserwacje komórek siatkówki oka – powiedział profesor. – Pamięta pan, jak zbudowana jest siatkówka? – Owszem, najprościej mówiąc, to kilka warstw: rogówka, soczewka, ciałko szkliste i siatkówka. – No właśnie i tę ostatnią badamy. Siatkówka jest podatna na działanie różnych czynników stresowych m.in. światła i tlenu. – Ale chyba nie tego życiodajnego tlenu, bo byłby to przecież jakiś absurd? – Ma pan rację – opowiada prof. Sarna. – To jest inny tlen, tzw. singletowy, czyli aktywowany energetycznie. My, w naszych badaniach, zajmujemy się niektórymi chromoforami, czyli substancjami zdolnymi do pochłaniania promieniowania widzialnego, a więc tego, które dochodzi do siatkówki. Te chromofory są tak ważne, ponieważ pochłaniane przez nie promieniowanie prowadzi do generowania tzw. aktywnych form tlenu, a więc substancji mogących prowadzić do reakcji cytotoksycznych w komórkach siatkówki. Efektem jest makulopatia, czyli po prostu ślepota. I tak, z powodu czynnika stresogennego, działającego na najbardziej chyba delikatny narząd, jakim jest oko, mamy najcięższą chyba jego patologię, ślepotę. Poznanie dokładne tych procesów może pomóc klinicystom i farmakologom. Ale to jeszcze przyszłość.

Artur Wolski dziennikarz Programu I Polskiego Radia, autor cyklu audycji Mapa Nauki Polskiej, sponsorowanego przez KBN.

Uwagi.