În câteva secunde, o celulă se transformă într-o bombă: explodează, ucide tot ce atinge și dispare fără urmă. Exact acest mecanism de apărare i-a uimit pe cercetătorii de la Stanford, care l-au descoperit într-o creatură aparent banală – viermele plat Planaria.
Faimos pentru capacitatea aproape supranaturală de a-și reface membrele și chiar capul, acest organism simplu ascunde o armă imunitară pe care nimeni nu o bănuia. Celulele nou identificate, botezate „ruptoblaste”, nu seamănă cu nimic din ce se cunoștea până acum în sistemele de imunitate animale.
Ele nu atacă, nu înghit și nu neutralizează agresorii prin metode clasice. În schimb, urmează o secvență violentă de autodistrugere care durează doar câteva clipe – un adevărat sinucigaș programat, menit să distrugă orice amenințare din imediata apropiere.
„Nu ne-am imaginat niciodată că o celulă poate pur și simplu să explodeze ca o bombă și să ucidă celulele din jurul ei”, mărturisește Bo Wang, profesor asociat de bioinginerie la Stanford și autor principal al studiului publicat în revista Cell.
Mecanismul din spatele ruptozei ultrarapide
Descoperirea a venit pe neașteptate. Chew Chai, cercetătoare postdoctorală în laboratorul lui Wang, încerca să afle dacă viermii plati își pot distinge propriile țesuturi de cele ale altor indivizi. A fuzionat țesuturi de la viermi diferiți, creând un adevărat „Frankenstein” în miniatură.
Reacția organismului gazdă a fost spectaculoasă: un răspuns inflamator masiv, aproape exploziv. „E ca și cum s-ar declanșa un incendiu și o alarmă, iar celulele pur și simplu explodează”, descrie Chai. Pentru a înțelege mecanismul, echipa a recurs la microscopie pe celule vii și citometrie în flux.
Au descoperit că totul începe cu un hormon numit activină. La contactul cu acesta, ruptoblastele se activează instantaneu. În mai puțin de cinci minute, ele se sparg violent, eliberând substanțe citotoxice care ucid țesuturile din jur – apoi dispar complet.
Procesul, botezat „ruptoză”, se consumă în câteva secunde, cu mult mai rapid decât orice altă formă de moarte celulară explozivă cunoscută la mamifere sau bacterii, unde astfel de reacții durează ore. Secretul vitezei?
Un val brusc de calciu eliberat din reticulul endoplasmic al celulei, care accelerează distrugerea.
Pot fi utilizate aceste bombe celulare terapeutic?
În laborator, ruptoblastele s-au dovedit letale pentru bacterii precum E. coli, dar și pentru celule renale umane și celule sanguine de șoarece. Cel mai important: efectul lor rămâne strict limitat la zona imediată. Nu există reacție în lanț, nici toxicitate de durată.
Această precizie milimetrică deschide perspective neașteptate: poate că, într-o zi, un mecanism similar ar putea fi folosit pentru a distruge infecții bacteriene persistente sau chiar tumori, fără a afecta țesuturile sănătoase din jur.
Ruptoblastele nu seamănă cu celulele imunitare clasice, cum ar fi celulele T. Sunt, de fapt, celule glandulare, identificate până acum doar la bilaterienii bazali – un grup vechi din punct de vedere evolutiv, din care face parte și Planaria.
Oamenii de știință cred că vertebratele, inclusiv oamenii, au pierdut această strategie de-a lungul evoluției. Motivația ar putea fi lipsa capacității regenerative: viermii plati, cu celulele lor stem extrem de active, pot repara rapid daunele colaterale provocate de o explozie celulară.
Noi, în schimb, nu ne putem permite o astfel de tactică – o bombă în interiorul corpului ar provoca prea multe pagini fără remediu.
