U planárijama je otkriven tip ćelija nazvan ruptoblasti koji se brani procesom ruptosis — eksplozivnim lizisanjem i otpuštanjem toksičnog sadržaja. Stimulus je hormon aktivin (ACT‑2); reakcija traje nekoliko minuta i pogađa mete u radijusu od ~100 µm. Ruptoblasti ubijaju značajan deo okolnih bakterija (~45% po događaju), učestvuju u odbacivanju tkiva i predstavljaju moguću drevnu, bilaterijsko‑specifičnu strategiju imuniteta.
Otkriveni ruptoblasti — "eksplozivni" imuni ćelijski tip koji žrtvuje sebe protiv bakterija
Flatworms use newly identified ruptoblasts, exploding cells triggered by activin, to kill bacteria and reject foreign tissue. (CREDIT: AI-generated image / The Brighter Side of News)
U planarijskim ploščinastim crvima naučnici su otkrili novi tip ćelija koje štite organizam tako što se eksplozivno raspuknu i ispuste toksičan sadržaj. Istraživači ih nazivaju ruptoblasti, a proces njihovog protivničkog samouništenja nazvan je ruptosis.
A chimera planarian worm fused from two different strains of planarians. (CREDIT: Wang Lab)
Studija objavljena u časopisu Cell vodili su prof. Benyamin Rosental (Ben‑Gurion University of the Negev) i prof. Bo Wang (Stanford University). Rad je rađen na modelu planárije Schmidtea mediterranea i otkriva drugačiji, žrtvovani oblik brze, prostorno ograničene odbrane.
A video of ruptosis in action. (CREDIT: Wang Lab)
Kako funkcionišu ruptoblasti
Ruptoblasti reaguju na hormon aktivin—konkretnije na oblik nazvan ACT‑2. Nakon stimulacije, 60–70% granulisanih ruptoblasta lizisira unutar ~5 minuta i oslobađa granule koje difuzno oštećuju okolne ćelije i bakterije. U životinji, injekcija ACT‑2 je uništila ruptoblaste i okolne aktivin‑sekretorne ćelije i neoblaste u radijusu od oko 100 µm, čime se efikasno uklanjaju i izvor problema i potencijalni obnovitelji.
ACT-2 induces inflammatory responses in planarians. (CREDIT: Cell)
Ruptoblasti se razlikuju od poznatih imunitetnih mehanizama
Za razliku od T‑ćelija i NK ćelija koje zahtevaju direktan kontakt ili od neutrofila koji ponekad koriste DNK‑zamke, ruptoblasti oslobađaju rastvorljive toksične agense bez direktnog dodira i bez formiranja DNK zamki. Time mogu istovremeno pogoditi više meta u ograničenoj zoni.
Genetic chimerism induces activin overactivation, resulting in chronic inflammation. (CREDIT: Cell)
Uloge u odbacivanju tkiva i odbrani od infekcije
Tim je napravio genetske himere spajanjem aseksualnih i seksualnih planarija — rezultat je bila hronična inflamacija, segregacija genotipova i lezije na mestu fuzije kod ~40% životinja, praćene brzom disintegracijom. Blokada aktivin puta ili uklanjanje ruptoblasta sprečavala je lezije, što ukazuje na ključnu ulogu ruptoblasta u reakcijama sličnim transplantacionom odbacivanju.
Ruptoblast-mediated cytotoxicity in vivo. (CREDIT: Cell)
Pri izazovu patogenom Pseudomonas, aktivin i ruptoblasti su bili neophodni za otpornost: slabljenje sistema povećavalo je brzinu lizisa i bakterijski teret. U laboratorijskim snimcima, oko 45% bakterija u neposrednoj blizini ruptoblasta gubilo je integritet membrane u jednom događaju.
Evolucioni značaj i implikacije
Ruptoblasti ne nose uobičajene imunološke markere i čini se da pripadaju lozi različitoj od klasičnih belih krvnih ćelija. Slični obrasci ekspresije pronađeni su kod drugih bilaterijskih životinja (ploščinasti crvi, anelidi, acoeli), što sugeriše moguće drevno poreklo koje je tokom evolucije izostalo u nekim granama. Autori ističu da nema dokaza da ljudi imaju ruptoblaste, ali hemija koju ti ćelijski sadržaji koriste može delovati i na ćelije sisara u laboratorijskim uslovima, što otvara potencijalne biomedicinske pravce istraživanja.
Zaključak: Otkriće ruptoblasta proširuje razumevanje imunih strategija i pokazuje kako žlezdane, žrtvovane ćelije mogu brzo i prostorno selektivno uklanjati pretnje. Studija otvara važna pitanja o molekulima koji pokreću ruptosis i o prisutnosti sličnih sistema u drugim vrstama.
Pomozite nam da budemo bolji.
