Shkencëtarët kanë zbuluar një mekanizëm mbijetese qelizore që ndihmon indet e dëmtuara të rigjenerohen, por gjithashtu mund t'i bëjë kanceret e përsëritura më të vështira për t'u eliminuar.Lexo edhe:Ndryshimi i vogël në ecje që ndihmoi njerëzit të pushtonin botën Shkencëtarët kanë zbuluar një mekanizëm të mbijetesës qelizore që ndihmon në rigjenerimin e indeve të dëmtuara rëndë dhe mund të zbulojë gjithashtu pse disa kancere rikthehen pas trajtimit. Indet, si lëkura, së bashku me shtresat epiteliale që mbulojnë dhe veshin shumë organe, kanë një aftësi të jashtëzakonshme për të rindërtuar veten pas dëmtimeve të mëdha. Shkencëtarët e kanë njohur këtë përgjigje, të quajtur proliferim kompensues, prej rreth gjysmë shekulli. Megjithatë, mënyra e saktë se si qelizat arrijnë të nxisin një rigjenerim kaq të madh ka mbetur një mister. Fenomeni u dokumentua për herë të parë në vitet 1970, kur studiuesit ekspozuan larvat e mizave ndaj dozave të larta të rrezatimit. Pavarësisht dëmtimit të madh të indit epitelial, larvat ishin në gjendje të rigjeneronin krahë plotësisht funksionalë. Përgjigje të ngjashme rigjeneruese janë vërejtur që atëherë në shumë specie, përfshirë njerëzit. Tani, studiuesit në Institutin Weizmann të Shkencës thonë se kanë identifikuar një mekanizëm molekular që ndihmon të shpjegohet se si funksionon ky proces. Studimi i tyre, i botuar në Nature Communications, nxjerr në pah një rol befasues të kaspazave, enzima të njohura kryesisht për ndihmën që japin në shkatërrimin e qelizave. Në vend që thjesht të nxisin vdekjen e qelizave, kaspazat mund të ndihmojnë disa qeliza të bëhen rezistente ndaj vdekjes. Këto qeliza që mbijetojnë mund të marrin më pas pjesë në rindërtimin e indeve të dëmtuara dhe madje mund të bëhen më të afta për t'i përballuar dëmtimet e ardhshme. Megjithatë, e njëjta aftësi mund të ketë edhe një anë të rrezikshme. Qelizat kancerogjene mund ta shfrytëzojnë këtë mekanizëm mbijetese, duke kontribuar potencialisht në tumore që rikthehen në një formë më agresive dhe më rezistente ndaj trajtimit. Zbulimi mund t'i ndihmojë përfundimisht studiuesit të zhvillojnë qasje që nxisin riparimin e indeve të shëndetshme, ndërkohë që zvogëlojnë edhe rrezikun e rikthimit të kancerit. Kur mekanizmi i vdekjes së qelizave nxit mbijetesën Një nga mënyrat kryesore me të cilat trupi eliminon qelizat e padëshiruara është përmes apoptozës, një formë e kontrolluar me kujdes e “vetëvrasjes” qelizore. Qelizat mund të hyjnë në apoptozë kur plaken, dëmtohen ose marrin sinjale molekulare që u tregojnë se koha e tyre ka përfunduar. Procesi përfshin disa enzima kaspazë. Fillimisht, një kaspazë iniciatore aktivizon rrugën, e ndjekur nga kaspazat efektore, të cilat shpërbëjnë proteinat brenda qelizës së destinuar për të vdekur. Megjithatë, gjatë dy dekadave të fundit, studiuesit kanë zbuluar se kaspazat apoptotike nuk kufizohen vetëm në vrasjen e qelizave. Puna e shkencëtarëve në mbarë botën, përfshirë laboratorin e Prof. Eli Arama-s në Departamentin e Gjenetikës Molekulare të Weizmann-it, ka treguar se këto enzima mund të marrin pjesë edhe në procese biologjike që janë thelbësore për jetën. Arama, një studiues i hershëm i këtyre funksioneve jo-vdekjeprurëse të kaspazave, dyshonte se ato mund të ndihmonin gjithashtu në nxitjen e proliferimit kompensues. Gjetja e qelizave që nisin të vdesin, por mbijetojnë Për ta hetuar këtë, një ekip i udhëhequr nga Dr. Tslil Braun nga laboratori i Arama-s rikrijoi eksperimentin klasik që zbuloi fillimisht proliferimin kompensues. Studiuesit ekspozuan larvat e mizave të frutave ndaj rrezatimit jonizues, por këtë herë përdorën mjete moderne gjenetike për të ndjekur rigjenerimin e indit epitelial me shumë më tepër hollësi. “Ne u nisëm për të identifikuar qelizat që shtypin butonin e vetëshkatërrimit, por megjithatë mbijetojnë,” shpjegon Braun. “Për ta bërë këtë, përdorëm një sensor me vonesë që raportonte qelizat në të cilat ishte aktivizuar kaspaza iniciatore, por që megjithatë i mbijetuan rrezatimit. Kështu zbuluam një popullatë qelizash që e quajtëm qeliza DARE. Jo vetëm që këto qeliza i mbijetuan rrezatimit ato u shumuan, riparuan indin e dëmtuar dhe zëvendësuan gati gjysmën e tij brenda 48 orësh.” Zbulimi ngriti një pyetje tjetër. Nëse qelizat DARE përbënin gati gjysmën e indit të riparuar, nga erdhi pjesa tjetër? Studiuesit gjetën një grup të dytë qelizash që ishin gjithashtu rezistente ndaj vdekjes. Këto qeliza, të quajtura qeliza NARE, ndryshonin në një aspekt të rëndësishëm: kaspaza e tyre iniciatore nuk ishte aktivizuar kurrë. “Ne identifikuam një tjetër popullatë qelizash rezistente ndaj vdekjes, por ndryshe nga qelizat DARE, ato nuk treguan asnjë aktivizim të kaspazës iniciatore. I quajtëm qeliza NARE,” thotë Braun. “Megjithëse qelizat NARE përfundimisht kontribuojnë në rigjenerimin e indeve, ato nuk mund ta bëjnë këtë të vetme: Kur hoqëm qelizat DARE nga sistemi, proliferimi kompensues u zhduk plotësisht. Ne zbuluam gjithashtu se qelizat që po vdesin në ind luajnë një rol në shpërthimin e rigjenerimit — qelizat DARE aktivizoheshin nga sinjalet e fqinjëve të tyre që po vdisnin.” Si i shpëtojnë qelizat DARE dënimit me vdekje Më pas, ekipi hetoi pse qelizat DARE mund t'u mbijetonin niveleve të rrezatimit që bënin që qelizat pranë tyre të hynin në apoptozë. Ata zbuluan se procesi i vdekjes nis normalisht brenda qelizave DARE. Kaspaza iniciatore aktivizohet, por më pas rruga ndalet përpara se kaspazat ekzekutuese të mund të përfjnë shkatërrimin e qelizës. “Ne vërejtëm se, megjithëse kaspaza iniciatore aktivizohet në këto qeliza, procesi i vdekjes qelizore ndalet aty dhe nuk kalon në fazën tjetër,” shpjegon Arama. “Ne dyshuam se një proteinë e njohur si motor molekular ishte përgjegjëse për këtë ajo mund ta lidhë kaspazën iniciatore me membranën qelizore, duke e penguar atë të aktivizojë kaspazat ekzekutuese. Në të vërtetë, kur e heshtëm këtë proteinë motorike, qelizat DARE vazhduan të vdisnin dhe rigjenerimi i indit u dëmtua. Aktivizimi i tepërt i së njëjtës proteinë motorike është lidhur më parë me rritjen e tumoreve kancerogjene, gjë që sugjeron se ky mund të jetë një nga mekanizmat që u mundëson qelizave kancerogjene t'i shmangen apoptozës.” Kjo lidhje është veçanërisht e rëndësishme sepse trajtimet e kancerit, si rrezatimi, shpesh funksionojnë duke dëmtuar qelizat tumorale mjaftueshëm sa të shkaktojnë vetëshkatërrimin e tyre. Mbijetesa ndaj rrezatimit mund t'i bëjë qelizat më të vështira për t'u vrarë Tumoret që rikthehen pas terapisë me rrezatim shpesh janë më agresive dhe më të vështira për t'u trajtuar. Prandaj, studiuesit donin të dinin nëse qelizat që i mbijetonin një doze fillestare rrezatimi mund t'ua transmetonin rezistencën ndaj dëmtimeve brezave të ardhshëm të qelizave. “Ne donim të kuptonim nëse rezistenca ndaj vdekjes trashëgohet nga pasardhësit e qelizave rezistente ndaj vdekjes që i mbijetuan rrezatimit fillestar,” thotë Arama. “Ne zbuluam se kur i njëjti ind rrezatohet për herë të dytë, numri i qelizave që vdesin gjatë orëve të para është gjysma e atij që u vu re pas rrezatimit të parë dhe shumica e qelizave të vdekura i përkasin popullatës NARE. Me fjalë të tjera, pasardhësit e qelizave DARE u gjetën të ishin jashtëzakonisht rezistentë shtatë herë më rezistentë ndaj vdekjes qelizore sesa qelizat në indin fillestar. Kjo mund të ndihmojë në shpjegimin e arsyes pse tumoret e përsëritura bëhen më rezistente pas rrezatimit.” Gjetjet sugjerojnë se mbijetesa ndaj një sulmi fillestar mund të lërë një trashëgimi biologjike afatgjatë. Pasardhësit e qelizave DARE ishin shumë më të vështirë për t'u vrarë sesa qelizat në indet që nuk kishin përjetuar kurrë ekspozimin e parë ndaj rrezatimit. Kjo veçori mund të jetë jashtëzakonisht e dobishme kur indet e shëndetshme duhet të rikuperohen nga një dëmtim. Në kancer, megjithatë, i njëjti avantazh mbijetese mund t'u mundësojë qelizave të rrezikshme të vazhdojnë të ekzistojnë pavarësisht trajtimit. Një qark reagimi e mban rigjenerimin nën kontroll Rigjenerimi i shpejtë paraqet një tjetër sfidë. Qelizat duhet të shumohen mjaftueshëm për të zëvendësuar atë që ka humbur, por kjo rritje duhet përfundimisht të ndalet. Përndryshe, një përgjigje riparuese mund të shndërrohet në proliferim të pakontrolluar. Në fazën përfundimtare të studimit, studiuesit zbuluan një sistem sinjalizimi midis qelizave DARE dhe NARE që duket se e ruan këtë ekuilibër. “Qelizat DARE nxisin rritjen e qelizave NARE pranë tyre, me sa duket duke sekretuar sinjale rritjeje,” vëren Arama. “Nga ana tjetër, qelizat NARE sekretojnë sinjale që pengojnë rritjen e qelizave DARE. Në fakt, ne kemi zbuluar një qark reagimi negativ midis dy popullatave qelizore që parandalon rritjen e tepërt.” Ky shkëmbim u mundëson dy popullatave qelizore të mbështesin rigjenerimin, duke vendosur njëkohësisht kufizime ndaj rritjes së tepërt. Nga riparimi i indeve te trajtimi i kancerit Eksperimentet u kryen te mizat e frutave, kështu që do të nevojiten kërkime të mëtejshme për të përcaktuar se sa ngushtë funksionojnë të njëjtët mekanizma te njerëzit. Megjithatë, modelet me miza i kanë ndihmuar vazhdimisht shkencëtarët të zbulojnë procese themelore biologjike që më vonë janë gjetur se kanë paralele të rëndësishme te njerëzit. “Shpresojmë që, siç ka ndodhur shpesh me modelet me miza, njohuritë e marra këtu të mund të përkthehen në një kuptim të mekanizmave që balancojnë rritjen dhe japin rezistencë ndaj vdekjes qelizore në indet njerëzore,” përfn Arama. “Shumë kancere e kanë origjinën në qelizat epiteliale që kanë humbur kontrollin normal të rritjes dhe shumë trajtime tradicionale të kancerit synojnë t'i bëjnë ato të vetëshkatërrohen përmes apoptozës. Gjetjet tona hapin rrugën për të kuptuar pse trajtime të tilla ndonjëherë dështojnë dhe si mund të përmirësohen. Rezultatet gjithashtu tregojnë drejt mënyrave të reja me të cilat mund të jemi në gjendje të përshpejtojmë rigjenerimin e dobishëm të indeve të shëndetshme pas dëmtimit.” Gjetjet, pra, nxjerrin në pah dy anë të të njëjtit sistem biologjik mbijetese. Një mekanizëm që i lejon indet e shëndetshme të rikuperohen nga dëmtime shkatërruese mund të shfrytëzohet potencialisht për të përmirësuar shërimin. Në të njëjtën kohë, të kuptuarit e mënyrës se si qelizat kancerogjene mund të përfitojnë nga ky mekanizëm mund të zbulojë strategji të reja për parandalimin e mbijetesës së tumoreve ndaj trajtimit dhe rikthimit të tyre./ScienceDaily
