BBC Our Secret Universe: The Hidden Life of the Cell (Our Secret Universe: The Hidden Life of the Cell)

E nevoie de 120 trilione de celule pentru a crea o fiinţă umană.

Ele sunt unităţile fundamentale ale vieţii,

din care sunt alcătuite creierul, muşchii, organele - fiecare părticică din noi.

În ultimii zece ani,

oamenii de ştiinţă au putut releva ceea ce nu demult părea imposibil,

universul din interiorul unei celule umane.

Când eram student,

ideea că am putea pătrunde în profunzimea celulei, era de neimaginat.

Progrese recente au făcut posibil ca oamenii de ştiinţă să poată vedea în interiorul celulelor

aşa cum nu a mai fost posibil până acum.

Putem vedea elemente ale unei singure celule şi modul cum acestea lucrează împreună.

Cu cât învăţăm mai multe despre univers, cu atât devine mai simplu de înţeles.

Dar, în cazul celulei, lucrurile nu stau aşa.

Cu cât aflăm mai multe, cu atât lucrurile devin mai complicate.

Dar, aceste lumi minunate sunt în linia întâi a celui mai îndelungat război

din istorie.

Aceasta este o bătălie care datează din timpuri străvechi,

de pe vremea când pământul era dominat de organisme unicelulare şi viruşi.

În fiecare zi, celulele noastre se confruntă cu aceşti duşmani străvechi, viruşii,

maşini mici şi nemiloase care ucid pentru a se reproduce.

Există un întreg mecanism în interiorul celulelor care luptă împotriva virușilor,

despre care, înainte, nu ştiam că există.

Este o luptă de 4 miliarde de ani care a schimbat cursul

evoluţiei noastre.

Această luptă a celulelor voastre cu viruşii,

acest film SF de dimensiuni epice,

are loc în interiorul corpului vostru în permanenţă,

şi nici măcar nu ştiţi despre asta.

VIAȚA SECRETĂ A CELULEI

Celulele stau la baza ţesuturilor din orice fiinţă vie,

şi sunt cea mai mică unitate din care este alcătuit corpul uman.

Şi totuşi...

... în interiorul fiecăruia se găseşte o lume mai ciudată

decât orice scenariu SF.

O lume în care un miliard de maşini microscopice

toate îşi joacă rolul, lucrând împreună, în fiecare secundă

a vieţii noastre.

Fiecare dintre noi e alcătuit din 120 de trilioane de celule,

şi fiecare dintre aceste celule e diferită.

Dar ele conţin acelaşi set de instrucţiuni.

Celulele sunt un pic ca şi copiii. Când se nasc, ei arată toţi la fel

dar apoi se schimbă repede.

În diferite ţări ei învaţă să vorbească diferite limbi,

şi corpurile noastre sunt exact la fel, unele celule vorbesc "inima",

iar altele vorbesc "ficat".

Adevăraţii lucrători ai acestei lumi incredibile sunt proteinele,

lanţuri de compuşi chimici complecşi

care se pot uni transformându-se în nişte maşini spectaculare.

Altele lucrează pentru a crea structuri incredibile,

cum ar fi scheletul intern care ţine întreaga celulă la un loc.

Aceste mănunchiuri se adaptează constant la solicitările şi stresul care apar,

construind şi reconstruind pentru a da forma şi rezistenţa celulei.

Apoi, mai sunt proteinele-motor, lucrătorii de la transporturi, care utilizează

scheletul celulei ca pe nişte autostrăzi pentru a transporta hrană, substaţe chimice

şi materialele esenţiale, oriunde e nevoie de ele.

Ele reprezintă doar una din uluitoarele micro maşini care păstrează

sănătatea acestei comunităţi.

Oamenii de ştiinţă sunt permanent întrebaţi, de unde ştiu lucrurile, într-o celulă

cum să ajungă acolo unde e nevoie de ele ca să-şi facă treaba?

Şi, cu siguranţă, celulele sunt foarte haotice, iar lucrurile se ciocnesc

unele de altele, iar totul e doar aleator.

Dar suficient de multe lucruri ajung acolo unde ar trebui să ajungă

astfel încât întregul sistem să funcţioneze.

Pentru a pune în mişcare toate aceste activităţi celula are nevoie "centrale" pentru produs energie.

În interiorul celulei, aceste structuri care plutesc liber, numite mitocondrii,

mici turbine care se rotesc cu mai mult de 1.000 de ori pe minut...

.. reîncărcând miliarde de mici acumulatori chimici.

Tot ceea ce facem, fiecare bătaie de inimă,

fiecare mişcare, fiecare gând,

este alimentat de acumulatorii încărcaţi de aceste centrale celulare.

Şi totul în această lume funcţionează după un plan de ansamblu.

Iar acesta e bine protejat în inima fiecărei celule.

Nucleul reprezintă seiful care conţine manualul cu instrucţiuni pentru viaţă.

ADN.

ADN-ul reprezintă o înlănţuire de compuşi chimici organizaţi în gene.

Fiecare genă păstrează instrucţiunile pentru construirea unei anumite proteine.

Spirala dublă conţine peste 20.000 de instrucţiuni

care le spun celulelor ce să producă şi când,

cum să organizeze, nu numai celulele nostre, ci întregul nostru corp.

Spirala dublă a devenit simbolul secolului al XXI-lea,

şi e un lucru destul de uluitor.

Există aproximativ 2 m de ADN în fiecare celulă a corpului.

Şi dacă toate aceste bucăţi ar fi aşezate în linie dreaptă,

ar echivala cu distanţa de la pământ la lună şi înapoi de câteva mii de ori.

Acest lanţ crucial de substanţe chimice, n-ar fi de niciun folos,

dacă nu ar exista o armată de maşini microscopice care să parcurgă lungimea lui,

reparându-l şi transcriindu-l,

transformând ADN-ul în instrucţiuni pe care celula să le poată înţelege.

De îndată ce o genă e copiată,

instrucţiunile sunt scoase în afara nucleului.

Aici, fabrici mobile le citesc şi le transformă în proteine.

Aproape 2 milioane de tipuri diferite,

fiecare cu formă şi scop specifice.

Foarte puţine lucruri sunt irosite într-o celulă.

Proteinele folosite şi cele defecte sunt marcate pentru reciclare...

.. apoi descompuse de puternice tocătoare mobile numite proteazomi,

reducându-le la constituienţi mai mici din care vor fi sintetizate noi proteine.

Dar fiecare celulă face parte dintr-un grup mai mare de celule învecinate,

toate comunicând permanent între ele.

Fragmente din proteinele descompuse sunt transportate în permanenţă la suprafaţa acesteia.

Aici, sunt inspectate...

..şi monitorizate de gardienii sistemului imunitar al corpului nostru...

..celule albe din sânge.

Aceşti soldaţi rătăcitori verifică fragmentele de proteine dacă prezintă semne

de deteriorare sau infecţie.

Şi, pentru moment, totul este în ordine.

Fiecare celulă umană conţine

această lume de o complexitate inimaginabilă,

organizată de maşini din nucleul ei,

lucrând neîncetat după instrucţiuni scrise în ADN-ul nostru.

Dar celulele noastre sunt în permanenţă atacate,

şi această celulă e pe punctul de a se înfrunta cu un inamic străvechi...

.. într-o întâlnire care începe printr-un eveniment atât de obişnuit...

..încât deseori trece neobservat.

În fiecare zi corpurile noastre sunt bombardate constant

de aceste creaturi invizibile,

bacterii şi viruşi. Dar avem pielea,

care e prima linie de apărare, care opreşte accesul lor în corp.

Dar avem şi puncte vulnerabile, avem deschideri către lumea înconjurătoare,

gura noastră, nasul, atingem lucruri, ne ştergem pe buze,

ne frecăm la ochi sau ne ştergem la nas. Iar ei pot intra.

Şi odată ajunşi în interior, acolo răman.

Inhalată dintr-un strănut,

o armată de corpuri străine pătrunde în corpul nostru.

Un milion de invadatori, porniţi să facă distrugeri.

Acesta este unul dintre cei mai obişnuiţi duşmani ai noştri - adenovirusul.

Este o capodoperă a proiectării,

şi fiecare dintre ei are un singur scop...

..să înfrângă sistemul defensiv al celulei...

..şi să ajungă la nucleu.

Odată intrat, oricare din aceşti viruşi poate prelua controlul asupra celulei...

..şi să se multiplice de 10.000 de ori.

Rezultatul, poate fi oricare,

de la o răceală obişnuită la pneumonie şi chiar moarte.

Dar corpurile noastre sunt pregătite.

Pe măsură ce viruşii avansează către celulă,

sunt întâmpinaţi de un scut de rezistenţă.

Anticorpii, proteine de forma literei Y care identifică intruşii,

patrulând în spaţiul dintre celule,

căutând viruşi.

Recunoscând invadatorul, aceştia se agaţă de învelişul exterior al virusului,

încătușându-se de aceștia, făcând virusul o pradă uşoară

pentru celulele albe din sânge, care se hrănesc cu aceşti invadatori.

Anticorpii şi celulele albe constituie prima linie de apărare

a sistemului imunitar.

Sistemul imunitar este, cu siguranţă, ceva extraordinar,

şi evoluează pe măsură ce depistează microbii invadatori

şi îi neutralizează. Dar asta este doar una din metodele de apărare ale corpului.

ADN-ul nostru codifică toate aceste caracteristici care ne ajută

să luptăm împotriva viruşilor la fiecare pas.

În ciuda răspunsului rapid al sistemului nostru imunitar...

..sute de mii de viruşi ajung până la celule.

Dar la suprafaţa acesteia, sunt întâmpinaţi de un alt obstacol...

..membrana celulară.

Suprafaţa celulei este o zonă extrem de complicată.

Acolo sunt sute, poate mii de proteine receptor

care ies din celulă şi fiecare are de îndeplinit o funcţie unică.

Unele dintre ele doar vor transporta informaţii

din exteriorul în interiorul celulei.

Alţi receptori pot transporta o anumită încărcătură în interior.

Suprafaţa fiecărei celule reprezintă o barieră vie,

făcând echipă cu proteinele care asigură securitatea şi monitorizează în permanenţă moleculele

pe măsură ce ies şi intră în celulă.

Moleculele mici, cum ar fi apa

şi oxigenul pot trece pur şi simplu prin membrană.

Moleculelor mai mari, cum ar fi zaharurile,

li se permite intrarea în celulă prin locuri speciale.

Dar transporturile mai mari au nevoie de o cheie specială

înainte să li se permită accesul în celulă.

Aceste chei proteice sunt recunoscute de echipe de santinele mobile

care patrulează la suprafaţă.

Acest sistem sofisticat este proiectat pentru a ţine moleculele care pot face rău

în afara celulei.

După miliarde de ani de evoluţie,

adenovirusul şi-a dezvoltat propria cheie,

atașată la capătul acestor proeminențe fibroase.

Anticorpii încă sunt ataşaţi de unele din aceste fibre,

blocând mare parte din cheile contrafăcute, dar nu pe toate.

Una câte una, santinelele de jur-împrejurul celulei sunt păcălite.

Şi armata de viruşi pătrunde în interior.

În această luptă străveche, a doua rundă e câştigată de virus.

Deci, de când durează acest joc de-a şoarecele şi pisica,

această luptă între celule şi viruşi?

Toate indiciile sugerează că această luptă

îşi are originea, chiar din momentul apariţiei vieţii pe pământ.

Oriunde a început să se dezvolte viaţa încă de la momentul iniţial, a existat o divergenţă,

două strategii diferite pe care viaţa le-a urmat.

Una dintre ele urma să devină mai complexă, să devină celule,

şi în cele din urmă, să devină organisme ca noi.

Cealaltă direcţie a fost să rămână simplă, să devină viruşi,

şi să exploateze acele celule în propriul lor avantaj, pentru a se multiplica.

În interiorul ei,

celula se pregăteşte să primească invadatorii letali.

Păcălită să creadă că virusul este un nutrient important,

proteine speciale se adună împreună pentru a forma o matriţă sferică.

Formează un balon de membrană celulară,

care prinde virusul în interior.

În final, o proteină separată eliberează balonul,

permiţând virusului să intre în interiorul celulei.

Fără să vrea, celula a făcut un pas mare