Oamenii de ştiinţă au descoperit un nou „mod unic" de comunicare celulară care poate transforma celulele sănătoase în celule canceroase.
Atunci când o celulă se divide (se împarte în două), rămâne în urmă o mică parcelă de material celular, iar oamenii de ştiinţă tocmai şi-au dat seama cum conţinutul acesteia ar putea transforma celulele sănătoase vecine în celule canceroase care se divid rapid.
Numite resturi de corp mijlociu, parcela are o milionime de metru în dimensiune şi este plină de instrucţiuni genetice pentru celulele care se divid.
Cercetătorii s-au gândit la aceste resturi, ca la un sac de gunoi al diviziunii celulare, şi au crezut că acestea sunt dizolvate după divizare, dar au observat că, în schimb, acestea sunt expulzate în exterior.
Noua cercetare a urmărit formarea acestor organite trecute cu vederea şi a desluşit structura lor internă, care sugerează că formaţiunile sunt bine echipate pentru a influenţa alte celule după ce principala lor treabă, respectiv diviziunea celulară, s-a încheiat.
„Ceea ce ne-a surprins este faptul că acest corp mijlociu este plin de informaţii genetice, ARN, care nu are prea mult de-a face cu diviziunea celulară, dar care probabil funcţionează în comunicarea celulară", spune geneticianul şi autorul principal Ahna Skop de la Universitatea americană Wisconsin-Madison.
Înainte de a ajunge să cerceteze ce fac aceste corpuri, cercetătorii şi-au propus să înţelegem mai întâi cum se formează.
Atunci când două celule din corp se divid printr-un proces numit mitoză, au loc o mulţime de schimbări interne.
Cromozomii se dublează şi se aliniază de-a lungul liniei mediane a celulei, din care apar microtubuli noi care realizează câte o copie a fiecărui cromozom în cele două direcţii diferite pentru a crea două noi celule fiice.
Corpul mijlociu se asamblează la capetele suprapuse şi întinse ale microtubulilor fusiformi care se leagă de cromozomi. De acolo, corpul mijlociu recrutează şi poziţionează mecanismul care împarte celula în diviziune în două.
Până acum, se credea că resturile corpului mijlociu sunt degradate în interiorul celulelor fiice, dar studiile au arătat că majoritatea sunt de fapt eliberate în spaţiul extracelular şi ingerate de alte celule vecine.
Cercetătorii au descoperit în continuare adevărata natură a resturilor de corp mijlociu, ca fiind de fapt elemente de semnalizare celulară, şi nu coşuri de gunoi.
Atât celulele canceroase, care se divid necontrolat, cât şi celulele stem, care sunt precursori universali din care se dezvoltă alte tipuri de celule, înghit resturile de corp mijlociu mai mult decât celulele obişnuite.
Studiile au constatat, de asemenea, că celulele care înghit resturile de corp mijlociu devin mai invazive, sugerând un rol al resturilor de corp mijlociu în reprogramarea şi proliferarea celulară.
Acesta este un domeniu emergent, iar mecanismele de semnalizare celulară ale resturilor de corp mijlociu abia încep să fie înţelese.
Două celule aproape divizate rămân conectate printr-un fir de microtubuli (roşu) care va fi în curând despicat de corpul mijlociu (punctul verde din centru). (Ahna Skopa/Universitatea din Wisconsin-Madison)
Cercetătorii şi-au dorit să aprofundeze conţinutul acestor mici purtători de resturi celulare.
Ei au descoperit că resturile de corp mijlociu sunt încărcate cu anumite tipuri de ARN: cele care codifică proteine implicate în proliferarea celulară, pluripotenţa (capacitatea celulelor stem de a se dezvolta în orice tip de celule) şi oncogeneza (când celulele sănătoase se transformă în celule canceroase).
Mai mult, rămăşiţele corpului mijlociu conţineau, de asemenea, maşinăria celulară necesară pentru a transforma acel ARN în proteine funcţionale.
Pe măsură ce resturile corpului mijlociu sunt eliberate, maşinăria este ocupată cu traducerea ARN-ului în proteine,care intervine în comunicarea intercelulară.
„Este ca un mic modul de aterizare pe Lună", explică Skop despre rămăşiţele corpului mijlociu. „Are tot ce-i trebuie pentru a susţine acea informaţie de lucru [departe] de celula care se divide", spune cercetătorul.
Sunt necesare mai multe cercetări pentru a urmări evoluţia acestor fragmente care i-au surprins pe oamenii de ştiinţă pentru a afla cât timp rezistă în derivă în spaţiul extracelular şi cât de departe călătoresc înainte de a fi preluate de alte celule.
În cazul în care mesajele lor codificate cu ARN sunt puse în aplicare, acestea ar putea foarte bine să convingă alte celule să se dividă mai repede decât ar trebui, şi se ştie că, în cazul cancerului, acesta reprezintă o acumulare de multe erori existând o mulţime de mecanisme necesare pentru a ţine sub control celulele indisciplinate.
Studiul a fost publicat în Developmental Cell.
