Përveç konkurrimit për burime, qelizat e gjalla vrasin dhe hanë njëra-tjetrën në mënyrë aktive. Eksplorimet e reja të këtyre fenomeneve “qeliza-brenda-qelizës” tregojnë se ato nuk janë të kufizuara te qelizat kancerogjene, por janë një aspekt i zakonshëm i organizmave të gjallë, në të gjithë pemën e jetës.
Në një artikull të ri rishikues, Carlo Maley dhe kolegët e tij nga Universiteti i Shtetit të Arizonës përshkruajnë fenomenet qeliza-brenda-qelizës në të cilat një qelizë përfshin dhe nganjëherë konsumon një tjetër. Studimi tregon se rastet e këtij sjelljeje, duke përfshirë kanibalizmin e qelizave, janë të përhapura në të gjithë pemën e jetës.
Gjetjet sfidojnë perceptimin e zakonshëm se ngjarjet qeliza-brenda-qelizës janë kryesisht të kufizuara te qelizat kancerogjene. Përkundrazi, këto ngjarje duket se janë të zakonshme në organizma të ndryshëm, nga amebat njëqelizore deri te kafshët komplekse shumëqelizore.
Prania e gjerë e këtyre ndërveprimeve në qeliza jo-kancerogjene sugjeron se këto ngjarje nuk janë sjellje thelbësisht “egoiste” ose “kanceroze”. Përkundrazi, studiuesit propozojnë që fenomenet qeliza-brenda-qelizës mund të luajnë role thelbësore në zhvillimin normal, homeostazën dhe përgjigjen ndaj stresit në një gamë të gjerë organizmash.
Studimi argumenton se targetimi i ngjarjeve qeliza-brenda-qelizës si një qasje për trajtimin e kancerit duhet të braktiset, pasi këto fenomene nuk janë unike për malignitetin.
Duke demonstruar se rastet përfshijnë një gamë të gjerë formash jete dhe janë thellësisht të rrënjosura në përbërjen tonë gjenetike, kërkimi na fton të rishikojmë konceptet themelore të bashkëpunimit qelizor, konkurrencës dhe natyrës së ndërlikuar të shumëqelizorësisë. Studimi hap rrugë të reja për kërkime në biologjinë evolucionare, onkologjinë dhe mjekësinë rigjeneruese.
Kërkimi, i publikuar në Scientific Reports, është i pari që heton sistematikisht fenomenet qeliza-brenda-qelizës në të gjithë pemën e jetës. Gjetjet e grupit mund të ndihmojnë në ridefinimin e kuptimit të sjelljes qelizore dhe implikimeve të saj për shumëqelizorësinë, kancerin dhe udhëtimin evolucionar të jetës vetë.
“Ne filluam të merremi me këtë punë sepse mësuam se qelizat nuk konkurrojnë vetëm për burime—ato vrasin dhe hanë njëra-tjetrën në mënyrë aktive,” thotë Maley. “Kjo është një aspekt fascinues i ekologjisë së qelizave kancerogjene. Por eksplorimi i mëtejshëm zbuloi se këto fenomene ndodhin në qelizat normale, dhe nganjëherë asnjëra qelizë nuk vdes, duke rezultuar në një lloj të ri krejtësisht të qelizës hibride.”
Maley është një studiues në Qendrën Biodesign për Biokomputim, Siguri dhe Shoqëri; profesor në Shkollën e Shkencave të Jetës në ASU; dhe drejtor i Qendrës për Evolucionin e Kancerit në Arizonë.
Studimi u krye në bashkëpunim me autoren e parë Stefania E. Kapsetaki, më parë me ASU dhe tani një studiues në Universitetin Tufts, dhe Luis Cisneros, më parë me ASU dhe aktualisht një studiues në Klinikën Mayo.
Nga ndërveprimet qelizore egoiste tek ato bashkëpunuese
Ngjarjet qeliza-brenda-qelizës janë vëzhguar prej kohësh, por mbeten të kuptuara dobët, veçanërisht jashtë kontekstit të përgjigjeve imune ose kancerit. Gjenet më të hershme përgjegjëse për sjelljen qeliza-brenda-qelizës datojnë më shumë se 2 miliardë vjet më parë, duke sugjeruar se fenomenet luajnë një rol të rëndësishëm—edhe pse ende për t’u përcaktuar—në organizmat e gjallë. Kuptimi i funksioneve të ndryshme të ngjarjeve qeliza-brenda-qelizës, si në fiziologjinë normale ashtu edhe në sëmundje, është i rëndësishëm për zhvillimin e terapive më efektive të kancerit.
Rishikimi shqyrton praninë, bazat gjenetike dhe historinë evolucionare të fenomeneve qeliza-brenda-qelizës, duke hedhur dritë mbi një sjellje që dikur mendohej të ishte një anomali. Studiuesit rishikuan më shumë se 500 artikuj për të kataloguar format e ndryshme të fenomeneve qeliza-brenda-qelizës të vëzhguara në të gjithë pemën e jetës.
Studimi përshkruan 16 grupe të ndryshme taksonomike në të cilat gjendet sjellja qeliza-brenda-qelizës. Ngjarjet qeliza-brenda-qelizës u klasifikuan në gjashtë kategori të dallueshme bazuar në shkallën e lidhjes midis qelizave pritëse dhe atyre të preja, si dhe rezultatin e ndërveprimit (nëse njëra ose të dyja qelizat mbijetuan).
Një spektër i sjelljeve qeliza-brenda-qelizës janë theksuar në studim, duke filluar nga aktet plotësisht egoiste, ku një qelizë vret dhe konsumon një tjetër, deri te ndërveprimet më bashkëpunuese, ku të dyja qelizat mbeten gjallë. Për shembull, studiuesit gjetën dëshmi të “vrasjes heterospecifike,” ku një qelizë përfshin dhe vret një qelizë të një specie tjetër, në një gamë të gjerë organizmash njëqelizorë, fakultativisht shumëqelizor
ë dhe obligativisht shumëqelizorë. Në kontrast, “vrasja konspecifike,” ku një qelizë konsumon një qelizë tjetër të së njëjtës specie, ishte më pak e zakonshme, e vëzhguar vetëm në tre nga shtatë grupet kryesore taksonomike të ekzaminuara.
Organizmat obligativisht shumëqelizorë janë ata që duhet të ekzistojnë në një formë shumëqelizore gjatë gjithë ciklit të tyre jetësor. Ata nuk mund të mbijetojnë ose funksionojnë si qeliza të vetme. Shembuj përfshijnë shumicën e kafshëve dhe bimëve. Organizmat fakultativisht shumëqelizorë janë organizma që mund të ekzistojnë ose si qeliza të vetme ose në një formë shumëqelizore në varësi të kushteve mjedisore. Për shembull, lloje të caktuara të algave mund të jetojnë si qeliza të vetme në disa kushte, por formojnë koloni shumëqelizore në të tjera.
Ekipi gjithashtu dokumentoi raste të fenomeneve qeliza-brenda-qelizës ku të dyja qelizat pritëse dhe preja mbetën gjallë pas ndërveprimit, duke sugjeruar që këto ngjarje mund të kenë funksione biologjike të rëndësishme përtej thjesht vrasjes së konkurrentëve.
“Kategorizimi ynë i fenomeneve qeliza-brenda-qelizës në të gjithë pemën e jetës është i rëndësishëm për të kuptuar më mirë evolucionin dhe mekanizmat e këtyre fenomeneve,” thotë Kapsetaki. “Pse dhe si ndodhin saktësisht? Kjo është një pyetje që kërkon hetime të mëtejshme në miliona organizma të gjallë, duke përfshirë organizma ku fenomenet qeliza-brenda-qelizës mund të mos jenë kërkuar ende.”
Gjenet e lashta
Përveç katalogimit të sjelljeve të ndryshme qeliza-brenda-qelizës, studiuesit gjithashtu hetuan origjinën evolucionare të gjeneve të përfshira në këto procese. Për çudi, ata gjetën se shumë nga gjenet kryesore të qeliza-brenda-qelizës u shfaqën shumë përpara evolucionit të shumëqelizorësisë obligative.
“Kur shikojmë gjenet e lidhura me mekanizmat e njohur të qeliza-brenda-qelizës në specie që u shkëputën nga linja njerëzore shumë kohë më parë, rezulton se ortologët njerëzorë (gjenet që evoluan nga një gjene e përbashkët ancestrale) janë zakonisht të lidhur me funksione normale të shumëqelizorësisë, si mbikëqyrja imunitare,” thotë Cisneros.
Në total, u identifikuan 38 gjene të lidhura me fenomenet qeliza-brenda-qelizës, dhe 14 prej tyre u shfaqën mbi 2.2 miliardë vjet më parë, paraqitja e paraardhësit të përbashkët të disa organizmave fakultativisht shumëqelizorë. Kjo sugjeron që makineria molekulare për kanibalizmin e qelizave evoluoi përpara tranzicioneve kryesore drejt shumëqelizorësisë komplekse.
Gjenet e lashta qeliza-brenda-qelizës të identifikuara në studim janë të përfshira në një shumëllojshmëri procesesh qelizore, duke përfshirë aderimin qelizor, fagocitozën (përfshirjen), vrasjen brendësore të patogjenëve dhe rregullimin e metabolizmit të energjisë. Kjo diversitet funksionesh tregon se ngjarjet qeliza-brenda-qelizës ka të ngjarë të kenë pasur role të rëndësishme edhe në organizmat njëqelizorë dhe shumëqelizorët e thjeshtë mirë përpara shfaqjes së jetës shumëqelizore komplekse.
Më shumë informacion: Stefania E. Kapsetaki et al, Cell-in-cell phenomena across the tree of life, Scientific Reports (2024). DOI: 10.1038/s41598-024-57528-7
Zhurnali ku u botua: Scientific Reports
