Živo tkivo se može oporaviti od teških oštećenja zahvaljujući iznimnoj strategiji preživljavanja poznatoj kao kompenzacijska proliferacija, prvi put uočenoj u ličinkama muha prije gotovo pedeset godina. Znanstvenici s Instituta za znanost Weizmann u Izraelu sada su razjasnili molekularni mehanizam koji stoji iza tog procesa, otvarajući potencijalne putove za sprječavanje ponovnog razvoja raka.
Ključnu ulogu u tom otkriću, koje je objavljeno u časopisu Nature Communications, imaju kaspaze, odnosno enzimi koji se tradicionalno povezuju s programiranom staničnom smrću. Novija istraživanja pokazala su da kaspaze imaju i druge funkcije, što je potaknulo njihovo detaljno proučavanje u kontekstu regeneracije tkiva.
Autori spomenutog istraživanja su se vratili klasičnom pokusu koji je doveo do otkrića kompenzacijske proliferacije, odnosno izlaganju ličinki vrste Drosophila melanogaster visokim dozama zračenja.
Cilj nam je bio identificirati stanice koje aktiviraju mehanizam samouništenja, ali unatoč tome preživljavaju, objašnjava molekularna genetičarka Tslil Braun, glavna autorica studije u priopćenju objavljenom na stranicama Instituta za znanost Weizmann. Kako bi ih pratili, koristili su odgođeni senzor koji je bilježio aktivaciju inicijatorske kaspaze čak i u preživjelim stanicama.
Analiza je otkrila dvije populacije stanica koje djeluju zajednički. Riječ je o takozvanim DARE stanicama, koje započinju proces vlastitog uništenja, ali ga ne dovršavaju. Umjesto da umru, one preživljavaju i postaju ključni pokretači obnove tkiva.
Identificirali smo još jednu populaciju stanica otpornih na smrt, ali za razliku od DARE stanica, kod njih nije zabilježena aktivacija inicijatorske kaspaze. Nazvali smo ih NARE stanice, pojašnjava Braun. Te NARE stanice sudjeluju u obnovi tkiva i istodobno ograničavaju pretjeranu regeneraciju.
Zanimljivo je da su DARE stanice i stanice nastale njihovom diobom, pokazale iznimnu otpornost na staničnu smrt i na ponovljeno zračenje.
Stanice nastale iz DARE stanica pokazale su se iznimno otpornima, sedam puta otpornijima na staničnu smrt od stanica u izvornom tkivu, kaže molekularni genetičar Eli Arama, jedan od koautora istraživanja.
Ulogu u toj otpornosti ima i motorni protein Myo1D, što upućuje na sličnosti s mehanizmima preživljavanja tumorskih stanica.
Iako navedeni rezultati tek trebaju biti potvrđeni i u ljudskom tkivu, razumijevanje kompenzacijske proliferacije otvara mogućnosti za poticanje obnove zdravog tkiva ili zaustavljanje ponovnog rasta tumora.
Rezultati također upućuju na nove načine na koje bismo mogli ubrzati korisnu regeneraciju zdravog tkiva nakon ozljede, ističe na kraju Arama.
