Na novo odkrite imunske celice, imenovane »ruptoblasti«, eksplodirajo, ko dobijo ukaz za to, in izstrelijo strupene kemične snovi, ki v nekaj minutah uničijo okoliške celice. Po besedah odkriteljev celic je ta proces, imenovan ruptoza, videti kot doslej neznana oblika celične smrti, ki se bistveno razlikuje od drugih znanih vrst.
V reviji Cell predstavljeno odkritje je zelo zanimivo in vzbuja razmislek, pravi Kristopher Sarosiek, raziskovalec celične smrti na Harvardu. Čeprav obstajajo tudi druge, podobne oblike celične smrti, nobena ni enaka tej, zato velja ruptoza za nov pojav, dodaja strokovnjak.
Avtorji so eksplodirajoče celice odkrili med proučevanjem vrste ploskega črva (Schmidtea mediterranea). Ploski črvi že dolgo zanimajo strokovnjake zaradi svojih osupljivih sposobnosti regeneracije – delčki na kose razrezanega ploskega črva se lahko razvijejo v nove črve. Črvi nimajo imunskih molekul, imenovanih protitelesa, vendar med regeneracijo ob prisotnosti patogenov sprožijo močan imunski odziv. Bo Wang, biolog s Stanforda, in njegovi sodelavci so začeli proučevati, kako se ti črvi spopadajo z izzivi za imunski sistem, in živali preučevali na ravni celic.
Pri zgodnjih opazovanjih je raziskovalce presenetilo, kar so videli pod mikroskopom: opazili so celice, ki so se zdele hitro izginjati in za seboj pustile pustinjo, posejano z mrtvimi celicami. Ko so se prepričali, da to, kar vidijo, ni artefakt, je ekipa izginjajoče celice poimenovala »ruptoblasti« in se lotila njihove karakterizacije.
Ugotovili so, da ruptozo sproži beljakovina aktivin – splošno proučevan hormon, povezan z diferenciacijo celic in imunskim signaliziranjem. Ko ruptoblast zazna aktivin, se kalcij iz notranjih zalog celice hitro kopiči vzdolž celičnega citoskeleta. To ustvari močan kalcijev gradient med notranjostjo in zunanjostjo celice, kar lahko po zaznavi aktivina v manj kot dveh minutah privede do eksplozije ruptoblastov.
V pogojih in vitro je ruptoza ene same celice uničila do 70 okoliških celic, vključno s celicami bakterij, ploskih črvov in sesalcev, tudi človeških celic. »Hitrost in obseg celične smrti sta bila zelo presenetljiva,« je povedal Wang.
Obstaja več predhodno znanih načinov, kako celice umrejo, vendar se ruptoza od njih razlikuje. Pri programiranem procesu, imenovanem apoptoza, se celice na primer postopoma razgradijo, kar pomaga ohranjati zdravje tkiv. Druge celice umrejo zaradi notranjega kopičenja železa v procesu, imenovanem feroptoza. Za razliko od ruptoze ti procesi običajno zahtevajo neposreden stik med celicami ali pa trajajo ure, preden se sprožijo. Ruptoza pa vendarle kaže določeno podobnost s celično smrtjo, imenovano piroptoza, pri kateri imunske celice prepoznajo patogene ali poškodbe, nato počijo in sprostijo vnetne spojine.
Narava celice ubijajoče spojine v ruptoblastih še ni pojasnjena, čeprav predhodni dokazi kažejo, da gre verjetno za srednje veliko beljakovino. Ko so strokovnjaki celice mehansko raznesli v okolju brez aktivina, se okoliške celice niso uničile, kar nakazuje, da aktivin v notranjosti ruptoblastov nekaj spremeni.
Poleg identifikacije strupene snovi ekipa išče sledi ruptoblastov tudi pri drugih organizmih. Raziskovalci so pri drugih dvobočno somernih živalih – na primer drugih ploskih črvih in kolobarnikih – že našli genetske označevalce, ki kažejo na prisotnost celic, podobnih ruptoblastom. Rezultati nakazujejo, da so ruptoblasti starodavnega izvora in so se ohranili pri bazalnih dvobočno somernih živalih, skupini, ki vključuje številne vrste z odlično regeneracijo.
»Menimo, da so te celice za ploske črve in druge dobro regenerirajoče se živali znosne zato, ker si lahko ta mehanizem privoščijo,« pravi Wang. »Zanje je enostavno, da jih uporabijo, nato pa škodo popravijo tako, da hitro ustvarijo nove celice.«
