Izvor fotografije: Shutterstock.com
Meduze spadaju među životinje najotpornije na rak na planeti, a novo matematičko i eksperimentalno istraživanje pomaže da se objasni zbog čega. Istraživači sa California Institute of Technology otkrili su da brza dioba ćelija, za koju se dugo smatralo da povećava rizik od raka, u određenim uslovima može djelovati upravo suprotno, kao ugrađeni sistem kontrole kvaliteta koji uklanja abnormalne ćelije prije nego što prerastu u tumore.
Studiju, objavljenu u časopisu PNAS, predvodili su Anish A. Sarma i John Doyle sa Caltechovog Division of Engineering and Applied Sciences, zajedno sa biologom Leom Goentoro. Tim je razvio matematički model ćelijske deobe, smrti i mutacija, a zatim njegova predviđanja testirao na živim meduzama.
Kako high-flux proofreading pretvara deobu ćelija u odbrambeni mehanizam
Deoba ćelija uobičajeno nosi određeni rizik: pri svakoj podjeli postoji mala vjerovatnoća da ćelija stekne mutaciju koja bi vremenom mogla dovesti do raka. Zbog toga tkiva sa brzim obnavljanjem ćelija, poput kože, pluća i debelog crijeva, razvijaju više tumora od tkiva sa sporom deobom ćelija, kao što su neuroni u mozgu.
Model je u većini uslova potvrdio taj obrazac, ali je otkrio i drugi, manje očigledan. Kada je smrt ćelija čvrsto povezana sa njihovom deobom, tako da sa većim brojem novonastalih ćelija istovremeno umire i veći broj postojećih, ubrzana deoba može dovesti do uklanjanja abnormalnih ćelija umjesto do njihovog nagomilavanja.
Istraživači su ovaj proces nazvali high-flux proofreading, jer veliki protok novih i odumirućih ćelija omogućava otkrivanje i uklanjanje grešaka čak i kada sistem za prepoznavanje kancerogenih ćelija nije naročito precizan.
Kako bi testirali ovu ideju, istraživači su se okrenuli mjesečevoj meduzi, vrsti koja se smatra veoma otpornom na rak, budući da se tumori kod nje gotovo nikada ne bilježe u prirodi. Proučavali su mlade jedinke, poznate kao efire, čijih osam simetričnih krakova omogućava lako uočavanje abnormalnih izraslina.
Izlaganje efira samo kancerogenoj hemikaliji nije dovelo do pojave tumora. Međutim, kada su istraživači istovremeno blokirali prirodnu sposobnost ćelija da se samounište, proces poznat kao apoptoza, tumori su se pojavili. To je potvrdilo da se meduze u zaštiti od raka oslanjaju na uklanjanje oštećenih ćelija.
Blokiranje proliferacije čini meduze otporne na rak podložnijim tumorima
Tim je zatim utvrdio da meduze izložene kancerogenu pojačavaju deobu ćelija kao dio zaštitnog odgovora. Kada je ta reakcija blokirana stresom, povredama ili lijekovima koji usporavaju proliferaciju, tumori su postajali znatno češći.
Kada su istraživači ponovo podstakli deobu ćelija davanjem leucina, aminokiseline poznate po tome što podstiče rast, učestalost tumora ponovo se smanjila. Time je dodatno potvrđena veza između bržeg obnavljanja ćelija i otpornosti na rak.
Istraživači navode da bi ovi nalazi mogli pomoći u objašnjavanju niske stope raka kod drugih dugovječnih životinja, poput slonova i golih krtica, kao i u razvoju novih strategija za otkrivanje ili prevenciju raka kod ljudi, naročito u periodu starenja kada sposobnost tkiva za održavanje i obnovu postepeno slabi.
Izvor: greekreporter.com
