Začalo to úplne nevinne. Jedna žena v Spojených štátoch amerických chcela pred niekoľkými rokmi dostávať od svojho bývalého partnera výživné na deti. Bolo preto treba dokázať, že je naozaj otcom. Podrobil sa rutinnému testu otcovstva, ktorý bol spojený s genetickou analýzou celej rodiny. Výsledok bol prekvapivý.

On síce bol otcom testovaných detí, ale žena nebola ich matkou. Celý prípad išiel pred súd a chceli jej odobrať deti, nepomáhali ani záznamy z pôrodnice, že sú naozaj jej. Testy jasne ukazovali, že sú navzájom príliš geneticky vzdialení na to, aby mohla byť ich matkou.

 

Záchrana prišla z inej časti USA. Tam iná žena čelila rovnakému problému, ale za úplne iných okolností. Potrebovala transplantáciu obličky. Vhodní darcovia zvyčajne bývajú deti a preto testovali, ktoré z jej dospelých detí je s ňou najkompatibilnejšie, čiže najpodobnejšie z hľadiska génov, ktoré sú nevyhnutné na úspešný priebeh transplantácie. Výsledok bol však rovnako nečakaný ako v predchádzajúcom prípade – z genetického hľadiska ani jedno dieťa nebolo jej. Lekári sa tejto záhade snažili prísť na koreň a zistili, že táto žena je chiméra.

Grécka mytológia a moderná medicína

V gréckej mytológii predstavuje chiméra živočícha, ktorý je niečo medzi levom, kozou a hadom. Z medicínskeho hľadiska to je organizmus, ktorého telo je zložené z dvoch alebo viacerých skupín geneticky rozdielnych buniek, ktoré pochádzajú z viacerých zygot (zygota je zárodok, ktorý vznikne po oplodnení vajíčka spermiou). Môže vzniknúť napríklad vtedy, keď zárodky dvojvaječných dvojčiat splynú do jedného zárodku alebo lepšie povedané, jeden zárodok absorbuje druhý. Dieťa, ktoré sa narodí, je zložené z buniek dvoch ľudí – je zároveň svojím dvojčaťom.

Chiméra v gréckej mytológii

Takto to bolo aj v prípade obidvoch amerických žien. Niektoré časti tela majú zložené z buniek jedného typu, zvyčajne prevládajúceho (z buniek „seba samej“), iné z buniek druhého typu (z buniek „svojej sestry“). Zjednodušene povedané, ich krvné bunky, ktoré sú zvyčajne skúmané, obsahujú genetickú informáciu prvého typu, ako keby ich vlastnú DNA. Pohlavné orgány sú ale zložené z buniek s genetickou informáciou druhého typu, s DNA ich sestry. Preto vajíčka, ktoré produkujú a ktoré sú neskôr oplodnené, nemajú rovnakú genetickú informáciu ako bunky v krvi. Obrazne povedané, tieto dve ženy porodili deti „svojej sestry“.

Princíp vzniku chiméry je znázornený na nasledujúcom obrázku. Ľudia majú každý gén dvakrát – jeden od matky a jeden od otca. Počas vytvárania ľudských pohlavných buniek je množstvo genetickej informácie redukované na polovicu, aby v nich bol každý gén zastúpený iba raz. Po splynutí vajíčka a spermie má dieťa rovnaké množstvo genetickej informácie ako jeho rodičia. Počas tejto redukcie sa môžu vytvárať rôzne kombinácie génov podľa toho, ktorá z dvoch verzií génu sa dostane do pohlavnej bunky. Preto jeden človek vytvára mnoho typov viac či menej rozdielnych pohlavných buniek. Môže sa stať, že približne v rovnakom čase splynie vajíčko s genetickou informáciou typu 1 so spermiou s genetickou informáciou typu 2 a vajíčko s génmi typu 3 so spermiou s génmi typu 4. Vzniknú zárodky 12 a 34. Ak ostanú samostatné, narodia sa dvojičky, a ak v skorom štádiu splynú, narodí sa chiméra.

Princíp vzniku chiméry

Existuje aj iný typ chimérizmu. Zárodky dvojčiat spolu nesplynú, ale jedno embryo je osídlené bunkami druhého embrya, pričom z embryí vzniknú samostatní jedinci. Príkladom je ďalšia žena z USA. S novým manželom nemohla otehotnieť, tak sa chceli dozvedieť, kde je chyba. Zistilo sa, že síce on má nedostatočné množstvo spermií, ale ona je muž. Genetická analýza jej krvi jednoznačne ukázala, že má chromozómy XY a nie XX, ako by žena mala mať. Bolo to zvláštne, pretože z predchádzajúceho manželstva mala zdravé deti a nemala absolútne žiaden problém s plodnosťou. Pri podrobnejšej analýze sa zistilo, že vo všetkých tkanivách vrátane pohlavných orgánov má chromozómy XX, len jej krvné bunky sú mužské. Táto žena sa narodila ako dvojča – jej brat však 4 dni po pôrode umrel. Jeho bunky ešte v embryonálnom štádiu z neznámych príčin osídlili práve tú časť, z ktorej sa tvoria krvné bunky.

Ako odhaliť chiméru na prvý pohľad

Spomínaná žena mala šťastie, že jej brat sa vyvíjal ako samostatný jedinec a do nej preputovala len časť jeho buniek. Vďaka tomu ostala ženou. Niekedy sa totiž stane, že spolu splynú zárodky, ktoré nie sú rovnakého pohlavia. Vtedy nastáva problém. Keď je žena zmesou dvoch žien, nemusí to byť vôbec vidieť, ale keď má človek niektoré časti tela ženské a niektoré mužské, to už spôsobí nejaké chybičky krásy. Dotyčný alebo dotyčná je viac či menej hermafroditom, podľa toho, ako sa „dohodnú“ jeho bunky. Niekedy sa môže stať, že sa v danej osobe tvoria aj spermie aj vajíčka, často majú títo jedinci aspoň vonkajšie pohlavné orgány oboch typov.

Ak aj majú chiméry všetky bunky rovnakého pohlavia, v niektorých prípadoch sa dajú odlíšiť od „normálneho“ človeka. V ultrafialovom svetle sa dá vidieť, že koža takýchto ľudí nie je homogénna, ale akoby pozliepaná z viacerých kusov a rozdielne časti kože môžu mať rôzne stupne ochlpenia. Aj napriek týmto znakom ale väčšina chimér pravdepodobne ostala a ostane neodhalená, preto sa nedá odhadnúť, ako je chimérizmus rozšírený medzi ľuďmi.

Kurióznym prípadom je pokus o „premiešanie“ zárodkov ovce a kozy. Hoci ide o dva rozdielne druhy, vedcom sa podarilo docieliť umelé splynutie zárodkov a výsledný živočích vyzeral tak, ako sa očakávalo. Na prvý pohľad bolo jasne vidieť, že ide o chiméru – časti kože, ktoré pochádzali zo zárodku kozy, boli pokryté srsťou, a časti kože pochádzajúce zo zárodku ovce boli pokryté vlnou. Chiméra však nie je hybridom ovce a kozy – ten vzniká oplodnením kozieho vajíčka baraňou spermiou alebo naopak.

Mikrochiméra nie je malá chiméra

Hoci to znie desivo, rakovina môže byť u človeka infekčná – od jedného človeka sa tým istým typom rakoviny nakazí druhý človek. To sa deje vtedy, keď rakovinu vyvoláva vírus a človek sa ním nakazí. Tak to je napríklad pri rakovine krčka maternice. Môže sa tiež stať, že sa človek nakazí priamo rakovinovými bunkami, ktoré uňho spôsobia rakovinu. Tento spôsob ochorenia môže nastať počas tehotenstva, keď rakovinové bunky preputujú z matky do plodu, z plodu do matky, alebo u dvojčiat z jedného plodu do druhého.

Vyzerá to, ako keby rakovinové bunky boli niečím špecifické a to im umožnilo takto putovať počas tehotenstva. V skutočnosti sú ale úplne obyčajné, pretože to dokáže každá bunka. A nielenže to dokáže, ale to aj robí – bunky tehotnej matky úplne bežne osídľujú telo dieťaťa, bunky dieťaťa osídľujú telo matky a dvojčatá si vymieňajú svoje bunky. Najľahšie sa to pozoruje u žien, ktoré mali aspoň jedného syna. Ešte aj 50 rokov po pôrode sa u nich nachádzajú mužské bunky s chromozómami XY. Preto sú ženy, ktoré boli aspoň raz tehotné, typické mikrochiméry.

Mikrochiméra je taký organizmus, ktorý obsahuje na rozdiel od chiméry len malé množstvo „cudzích“ buniek, ktoré môžu byť na ľubovoľných miestach v tele. Tieto bunky sa dajú získať spomínanými spôsobmi počas tehotenstva. S veľkou pravdepodobnosťou má každý z nás v sebe bunky svojej matky – preto sme všetci mikrochimérami. A ak napríklad žena bola tehotná s tromi rôznymi mužmi a s každým mala syna, má vo svojom tele okrem svojich buniek a buniek svojej matky tri rozdielne typy mužských buniek s tromi rozdielnymi chromozómami Y. Nehovoriac o tom, že ak pochádzala z dvojičiek, má ešte k tomu aj bunky svojho súrodenca.

Aké to má výhody?

Predpokladá sa, že základnou príčinou toho, že bunky dieťaťa putujú do tela matky a osídľujú ho, je ovplyvnenie jej imunitného systému. Rastúci plod je z hľadiska imunitného systému zhluk cudzorodých buniek žijúcich a množiacich sa na úkor matky. Imunitný systém matky je však počas tehotenstva potlačený a bunky dieťaťa sa v takejto zvýhodnenej situácii snažia, aby si telo na ne „zvyklo“ a nepovažovalo ich za cudzie. V opačnom prípade by sa imunitný systém mohol voči dieťaťu nepriateľsky naladiť a považovať ho za parazita.

Pre matku je prítomnosť buniek dieťaťa tiež výhodná. Zistilo sa to pokusmi na myšiach, keď vedci pomocou génovej manipulácie vytvorili myšiaka, ktorý mal DNA fosforeskujúcu na zeleno. Skrížili ho s myšou s normálnou DNA. Tí mali spolu potomkov, ktorých DNA podľa zákonov genetiky tiež svietila na zeleno. Po tehotenstve našli už aj u myši bunky so svietiacou DNA, ktoré boli rozmiestnené po celom tele. Potom tento istý pokus zopakovali s myšami, ktoré mali poškodený nejaký orgán, napríklad pečeň, obličky alebo mozog. Zistili, že bunky plodov osídlili poškodené miesta a často poškodenie opravili. Na dané miesto bol totiž dodaný dostatok funkčných buniek, z ktorých sa vyvinuli bunky potrebné pre dané tkanivo. Toto funguje aj opačne – boli zaznamenané prípady, že bunky matky opravili poškodenie srdca plodu.

Ďalšia výhoda plynie pre matku z charakteru imunitného systému. Úspech transplantácie orgánu či transfúzia krvi závisí od toho, či imunitný systém príjemcu nové elementy prijme za svoje, alebo ich považuje za cudzie a nebezpečné a snaží sa ich zabiť. Pokiaľ telo ženy obsahuje aj bunky dieťaťa, jej imunitný systém toleruje nielen také nové bunky, ktoré sú dostatočne geneticky podobné bunkám matky, ale aj tie, ktoré sú podobné bunkám dieťaťa. Vďaka tomu jej môže byť úspešne transplantovaný orgán či dodaná krv od viacerých darcov, než by tak bolo bez mikrochimérizmu.

Aby sa ale ženy necítili príliš dokonalé, prítomnosť buniek dieťaťa má aj zatiaľ zistenú jednu nevýhodu. Tieto mladé bunky majú veľký potenciál deliť sa, väčší v porovnaní s bunkami matky. Každé delenie bunky je spojené s rizikom mutácie a preto majú bunky dieťaťa väčšiu šancu stať sa rakovinovými bunkami.

Mikrochimérizmus zatiaľ nie je dostatočne preskúmaný a vedci mu v súčasnosti venujú veľkú pozornosť – umelo vyvolaný by totiž mohol napomôcť transplantáciám u všetkých pacientov.

Lenka Veselovská