Apoptoza je programirana ćelijska smrt kojom organizam uklanja stare, oštećene ili opasne ćelije. Proces se često opisuje kao niz nepovratnih koraka: ćelija dobija signal, aktivira enzime koji razgrađuju njene delove i uredno nestaje bez velikog oštećenja okolnog tkiva.
Novo istraživanje pokazuje da granica nije uvek toliko jasna. Određene ćelije mogu da započnu program smrti, aktiviraju deo molekularne mašinerije, a zatim prežive. Posle toga učestvuju u brzoj obnovi oštećenog tkiva, dok njihovi potomci postaju otporniji na naredni udar.
Naučnici već oko pola veka poznaju kompenzatornu proliferaciju. Kada veliki broj ćelija u koži ili epitelu organa propadne, preostale ćelije ubrzano se dele i nadoknađuju gubitak. Fenomen je prvi put upečatljivo prikazan sedamdesetih godina kod larvi vinske mušice.
Larve su bile izložene velikoj dozi zračenja koja je teško oštetila tkivo iz kojeg se razvija krilo. Uprkos tome, uspele su da stvore funkcionalna krila. Nije bilo jasno kako preživele ćelije dobijaju signal da pokrenu tako snažnu regeneraciju.
Istraživači Vajcmanovog instituta ponovili su klasičan eksperiment koristeći savremene genetske markere. Pratili su pojedinačne ćelije tokom oštećenja i ustanovili da deo njih aktivira kaspaze, enzime poznate kao glavni izvršioci apoptoze, ali ne završava proces umiranja.
U klasičnoj apoptozi početna kaspaza aktivira druge kaspaze koje seku ključne proteine i razgrađuju ćeliju. Kod preživelih ćelija signal je bio dovoljno jak da pokrene deo programa, ali ne i da ga dovrši. Umesto smrti, nastalo je novo fiziološko stanje.
Te ćelije su počele da se dele i dale potomstvo koje je obnavljalo oštećeni epitel. Njihovi potomci bili su znatno otporniji na sledeće oštećenje. Organizam tako ne vraća samo broj izgubljenih ćelija već gradi tkivo pripremljenije za sličnu opasnost.
Rad objavljen u časopisu „Nature Communications“ pokazuje da kaspaze nemaju samo destruktivnu ulogu. U zavisnosti od jačine, trajanja i položaja signala mogu učestvovati u razvoju, reorganizaciji tkiva i regeneraciji.
Takva sposobnost korisna je nakon povrede, zračenja ili drugog ozbiljnog oštećenja. Ako bi se mehanizam kontrolisano aktivirao u zdravom tkivu, jednog dana bi mogao da pomogne pri zarastanju rana ili oporavku organa.
Ista osobina ima opasnu stranu. Terapija raka često pokušava da natera malignu ćeliju na apoptozu. Ako deo tumorskih ćelija pokrene proces, ali ga preživi, mogao bi da se vrati otporniji na zračenje ili lek. Potomstvo takvih ćelija možda predstavlja osnovu agresivnijeg recidiva.
To ne znači da je svako vraćanje tumora posledica ovog mehanizma. Maligne bolesti koriste veliki broj načina za izbegavanje terapije. Nova studija pruža mogući dodatni model koji će morati da bude proveren u različitim vrstama ljudskih tumora.
Budući tretmani mogli bi imati dva suprotna cilja. U zdravom tkivu lekari bi želeli da podrže preživele ćelije i ubrzaju obnovu. U tumoru bi morali da spreče „izlazak“ iz apoptoze i osiguraju da aktivirani program smrti bude završen.
Otkriće menja jednostavnu podelu na živu i mrtvu ćeliju. Između ta dva stanja postoji faza u kojoj ćelija može da se povuče sa ivice smrti, promeni ponašanje i ostavi potomstvo sa drugačijim osobinama. Za regeneraciju je to rezervni plan organizma, a za onkologiju potencijalno veoma ozbiljan protivnik.
S.B.
