Istraživači sa Weizmann Institute otkrili su molekularni mehanizam kompenzatorne proliferacije kod larvi voćne muve. Dve populacije preživelih ćelija — DARE i NARE — sarađuju pri obnovi tkiva, pri čemu potomci DARE ćelija postaju do 7× otporniji na ćelijsku smrt. Identifikovan je i protein Myo1D koji štiti DARE ćelije; nalazi otvaraju mogućnosti za podsticanje regeneracije ili zaustavljanje povratka tumora, ali zahtevaju potvrdu u ljudskim modelima.
Telo "oživljava" ćelije označene za smrt — rešenje 50‑godišnje zagonetke o regeneraciji
DARE cells
Kada je tkivo ozbiljno oštećeno, preživele ćelije ponekad odgovore snažnim talasom popravke poznatim kao kompenzatorna proliferacija. Skoro 50 godina nakon prvobitnog otkrića tog fenomena kod larvi voćne muve, tim sa Weizmann Institute of Science identifikovao je molekularni mehanizam koji omogućava ovaj proces.
Kako je izvedeno istraživanje
Istraživači su ponovili klasičan eksperiment — izlaganje larvi Drosophila melanogaster visokim dozama zračenja — ali su sada pomno pratili fazu regeneracije koristeći odloženi senzor koji detektuje aktivaciju inicijatorske kaspaze u ćelijama koje ipak prežive.
Epithelial tissue regenerating from DARE cells in fruit flies. (Weizmann Institute of Science)
Ključni nalazi
Tim je otkrio dve specifične populacije preživelih ćelija koje zajedno obnavljaju tkivo:
- DARE ćelije — prethodno označene za smrt aktivacijom iniciјatorske kaspaze Dronc, ali koje ipak izbegnu apoptozu, brzo se množe i direktno doprinose obnovi tkiva.
- NARE ćelije — takođe otporne na smrt, ali bez detektovane aktivacije inicijatorske kaspaze; DARE ćelije ih regrutuju da pomognu i da ograniče prekomernu regeneraciju.
„Cilj nam je bio da identifikujemo ćelije koje pritisnu dugme za samouništenje, a ipak prežive,“ kaže prva autorka, molekularna genetičarka Tslil Braun (Weizmann Institute).
Važno otkriće je i da potomci DARE ćelija postaju znatno otporniji na smrtonosne udare: po drugom izlaganju zračenju potomci su bili oko sedam puta otporniji na ćelijsku smrt nego ćelije u izvornom tkivu. Takva pojačana otpornost podseća na fenomene viđene kod recidivnih tumora.
Subscribe to ScienceAlert's free fact-checked newsletter
„Potomci DARE ćelija pokazali su izuzetnu otpornost — sedam puta veću otpornost na ćelijsku smrt u poređenju sa ćelijama iz izvornog tkiva,“ objašnjava molekularni genetičar Eli Arama.
Tim je takođe identifikovao molekularni motorni protein Myo1D koji doprinosi preživljavanju DARE ćelija. Postoji mogućnost da tumori koriste slične mehanizme da povećaju sopstvenu otpornost.
Zašto je to važno
Razumevanje mehanike kompenzatorne proliferacije može imati dvostruke implikacije: sa jedne strane, može pomoći u nalaženju načina da se pojača regeneracija zdravog tkiva posle povrede; sa druge, može otvoriti puteve za blokiranje procesa koji omogućavaju oporavak i otpornost tumora posle terapije.
Autorii naglašavaju oprez: nalazi su dobri i važni, ali još treba da budu potvrđeni u ljudskim tkivima pre nego što se razmotre kliničke primene.
Rad je objavljen u časopisu Nature Communications.
Pomozite nam da budemo bolji.
