У планарий нашли клетки, уничтожающие десятки соседних за один взрыв

Биологи обнаружили у плоских червей клетки, которые взрываются за считаные секунды и уничтожают всё вокруг. Механизм работает как биологическая граната и не имеет аналогов в природе.

Ученые из Стэнфордского университета назвали это явление «разрывом» (rupture). Это особая форма клеточной смерти, при которой клетка буквально взрывается. Процесс начинается при повышении концентрации активина — гормона, регулирующего различные функции организма. Клетка набухает и разрывается за несколько секунд или минут, выделяя токсичные вещества.

Один такой взрыв способен уничтожить несколько десятков соседних клеток. Это своего рода иммунная стратегия: организм жертвует несколькими клетками, чтобы быстро устранить угрозу. В ходе лабораторных тестов этот механизм показал свою эффективность против бактерий Escherichia coli, клеток почек человека и кровяных клеток мышей. При этом воздействие остается локальным — токсины не распространяются дальше и не вызывают массовую гибель здоровых тканей.

Отличие от обычной клеточной смерти — в скорости. При стандартном процессе в мембране постепенно образуются поры, через которые содержимое клетки выходит часами. Разрыв происходит практически мгновенно, что делает его самой быстрой формой взрывной гибели клеток из всех известных науке.

Это явление обнаружили при исследовании планарий — крошечных водных червей, знаменитых своей способностью регенерировать органы и даже восстанавливать тело целиком. Биологи соединяли фрагменты разных особей, провоцируя отторжение чужеродной ткани. В ходе этого иммунного ответа и активировались клетки-разрыватели. Сейчас команда ученых анализирует состав токсинов — понимание механизма может помочь в разработке методов точечного уничтожения патогенных бактерий или раковых клеток.