Felfedezték a sejthalált túlélni képes sejteket, amelyek segítik a szöveti regenerációt, de a rák kiújulását is okozhatják.
A bőr és a különböző szerveket borító hámrétegek figyelemreméltó képességgel bírnak arra, hogy súlyos sérülések után újjáépítsék önmagukat. Ezt a kompenzációs proliferációnak nevezett jelenséget már a 70-es évek óta ismerik a biológusok, amikor felfedezték, hogy a sugárzásnak kitett muslicalárvák képesek teljesen regenerálni a károsodott szárnyaikat. Az viszont évtizedeken át rejtély maradt, pontosan milyen molekuláris mechanizmus áll a gyors növekedés hátterében.
A Weizmann Tudományos Intézet munkatársai a közelmúltban azonosítottak egy olyan túlélési folyamatot, amely elengedhetetlen a sérült szövetek regenerációjában. A Nature Communications című szaklapban megjelent tanulmány eredményeiről a ScienceDaily számolt be, rávilágítva arra, hogy a kaspázoknak nevezett enzimek a korábban vélt sejtbontó feladatuk mellett a sejtek túlélésében is döntő szerepet játszanak.
A programozott sejthalál
A programozott sejthalál során az indító kaspázok működésbe lépnek, majd a végrehajtó kaspázok lebontják a sejtet. A kutatók olyan sejteket találtak a muslicák hámrétegében, amelyekben az indító kaspáz aktiválódott, a sejtelhalás mégis megrekedt. Ezeket a sejteket DARE sejteknek nevezték el.
„Olyan sejteket kerestünk, amelyek megnyomják az önmegsemmisítő gombot, mégis túlélik a folyamatot. Késleltetett érzékelőt használtunk az indító kaspázt aktiváló, de a sugárzást túlélő sejtek nyomon követésére. Így fedeztük fel a DARE sejteket, amelyek nemcsak túlélték a sugárzást, hanem szaporodtak, és 48 órán belül a károsodott szövet csaknem felét pótolták” – nyilatkozta Dr. Tslil Braun, a kutatás egyik vezetője.
NE HAGYD KI
Kövess minket a Google-ben
Legyen a Liner a követett forrásod
Jelöld be a Linert követett forrásként a Google-ben.
A regeneráció fennmaradó részéért egy másik sejtcsoport, a NARE sejtek feleltek, amelyeknél az indító kaspáz egyáltalán nem aktiválódott. A megfigyelések szerint a sérülést elszenvedő, elhaló szomszédos sejtekből érkező jelzések indították be a DARE sejtek aktivitását.
„Bár a NARE sejtek is hozzájárulnak a szövetek újjáépítéséhez, egyedül nem képesek rá. Amikor eltávolítottuk a DARE sejteket a rendszerből, a kompenzációs proliferáció teljesen megszűnt” – magyarázta Dr. Tslil Braun.
A sejthalál leállásáért egy molekuláris motorfehérje felelős, amely az indító kaspázt a sejtmembránhoz horgonyozza le, megakadályozva ezzel a végrehajtó kaspázok működésbe lépését. A motorfehérje gátlásakor a DARE sejtek elpusztultak, míg túlműködését korábban már összefüggésbe hozták a daganatok növekedésével.
„Megfigyeltük, hogy az indító kaspáz aktiválódása után a sejthalál folyamata megáll, és nem lép át a következő szakaszba. Arra gyanakodtunk, hogy egy molekuláris motorfehérje rögzíti a kaspázt a sejtmembránhoz, megakadályozva a lebontó enzimek működését. Amikor elcsendesítettük ezt a fehérjét, a DARE sejtek elpusztultak, a regeneráció pedig elmaradt” – nyilatkozta Prof. Eli Arama, a kutatócsoport vezetője.
A sugárzás után fennmaradó DARE sejtek utódai lényegesen ellenállóbbá váltak a későbbi károsodásokkal szemben. Amikor a szövetet másodszor is sugárzás érte, a pusztuló sejtek száma a felére csökkent, utódaik pedig hétszer ellenállóbbnak bizonyultak a sejthalállal szemben az eredeti szövet sejtjeihez képest. Ez a tulajdonság elengedhetetlen az egészséges szövetek gyógyulásához, a daganatok esetében viszont hozzájárulhat ahhoz, hogy a sugárkezelés után kiújuló rákos sejtek ellenállóbbá váljanak.
A szövetek túlnövekedését egy szabályozó visszacsatolási kör előzi meg. A DARE sejtek növekedési szignálokat bocsátanak ki a NARE sejtek számára, miközben a NARE sejtek gátolják a DARE sejtek túlzott szaporodását, így tartva fenn az egyensúlyt a szervezetben.
„Bízunk benne, hogy a muslicamodellből nyert tudást átültethetjük az emberi szövetek növekedési és sejthalál-ellenállási mechanizmusainak megértésébe. Számos daganat olyan hámsejtekből ered, amelyek elveszítették a normális növekedési kontrollt. Eredményeink segíthetnek megérteni, miért vallanak kudarcot néha a hagyományos kezelések, és hogyan lehetne hatékonyabbá tenni azokat” – összegezte Eli Arama.