Istraživači otkrivaju kako preživjele stanice popravljaju oštećeno tkivo i zašto neki tumori postaju otporniji na zračenje.
Znanstvenici su napravili veliki iskorak u razumijevanju jednog od najzanimljivijih procesa u ljudskom tijelu – načina na koji preživjele stanice mogu popraviti teško oštećeno tkivo. Riječ je o, piše ScienceAlert, kompenzacijskoj proliferaciji, procesu u kojem stanice u naletu biološke obnove zamjenjuju one uništene, što je prvi put otkriveno prije gotovo 50 godina u larvama mušica.
Tim istraživača s Weizmann Institute of Science u Izraelu sada je identificirao molekularni mehanizam koji stoji iza ovog procesa, što otvara mogućnosti za nove strategije u liječenju raka – ali i u bržem oporavku oštećenog tkiva.
Kaspaze: više od ubojica
Ključni igrači u ovom otkriću su kaspaze, enzimi koji se inače povezuju s programiranom staničnom smrću, procesom u kojem tijelo uništava stanice kako bi ostalo zdravo ili oblikovalo tkiva. Međutim, posljednjih godina pokazalo se da kaspaze nisu uvijek “ubojice” – one sudjeluju u brojnim drugim vitalnim procesima, što ih je dovelo u fokus istraživača.
Znanstvenici su vratili eksperiment na njegov izvor: izložili su larve mušice Drosophila melanogaster visokim dozama zračenja, baš kao i istraživači prije gotovo pola stoljeća. No ovoga puta fokus je bio na fazi regeneracije tkiva.
– Željeli smo identificirati stanice koje pritišću “tipku za samouništenje”, ali ipak prežive – kaže prva autorica studije, molekularna genetičarka Tslil Braun.
Kako bi to otkrili, koristili su odgođeni senzor koji pokazuje stanice u kojima je aktivirana inicijalna kaspaza, a koje ipak prežive zračenje.
Dva tipa stanica rade zajedno
Istraživači su otkrili da tkivo nakon oštećenja zračenjem regenerira kroz suradnju dviju vrsta preživjelih stanica:
- DARE stanice (Dronc-activating cells) – inicijalno označene za smrt, aktiviraju kaspazu Dronc, ali odbijaju umrijeti i brzo se množe kako bi popravile oštećeno tkivo.
- NARE stanice – nisu bile označene za smrt i ne aktiviraju kaspazu, ali ih DARE stanice regrutiraju kako bi pomogle u regeneraciji. Osim toga, one reguliraju proces i sprječavaju prekomjernu regeneraciju.
Zanimljivo je da preživjele DARE stanice i tkivo koje stvaraju postaju još otpornije na smrt. Nakon drugog zračnog udarca, stanice su postale iznimno otporne, što je već uočeno u tumorskim stanicama.
– Potomci DARE stanica sedam puta su otporniji na staničnu smrt nego stanice iz izvornog tkiva. Ovo može pomoći objasniti zašto se povratni tumori nakon zračenja često pokazuju otpornijima – objašnjava molekularni genetičar Eli Arama.
Myo1D – molekularni štit stanica
Znanstvenici su također identificirali molekularni motorni protein Myo1D, koji štiti DARE stanice od smrti. Ova spoznaja ima i potencijalnu poveznicu s biologijom raka, jer tumori također mogu koristiti Myo1D za preživljavanje.
Iako rezultati još trebaju biti potvrđeni u ljudskom tkivu, sada kada je mehanika kompenzacijske proliferacije bolje razumljiva, znanstvenici imaju veće šanse pronaći načine kako je pojačati za brži oporavak tkiva ili blokirati za sprječavanje rasta raka.
– Nadamo se da, kao što se često pokazalo kod modela na mušicama, stečeno znanje može pomoći u razumijevanju mehanizama koji balansiraju rast i otpornost na staničnu smrt u ljudskim tkivima. Rezultati također ukazuju na nove mogućnosti ubrzavanja regeneracije zdravog tkiva nakon ozljede – kaže Arama. Studija je objavljena u časopisu Nature Communications.
(Ordinacija.hr)
