Timp de decenii, mitoza (procesul de diviziune celulară) a fost predată ca un proces riguros, aproape mecanic. Fiecare celulă, în zorii diviziunii sale, se rotunjește pentru a asigura o distribuție simetrică a materialului său genetic, dând naștere la două celule fiice identice. Însă un nou studiu ar putea zdruncina această dogmă veche de un secol. Cercetătorii de la Universitatea din Manchester tocmai au demonstrat că anumite celule se divid… fără a urma acest scenariu clasic.
Munca lor dezvăluie un fenomen neașteptat: diviziunea izomorfă. Spre deosebire de așa-numita diviziune „canonică”, unde celula mamă adoptă o formă sferică înainte de mitoză, unele celule își păstrează morfologia inițială – adesea alungită – și dau naștere la două celule fiice diferite, atât ca formă, cât și ca funcție. O descoperire care ne schimbă înțelegerea asupra formării țesuturilor… și poate, în cele din urmă, asupra cancerului.
Condusă de biologii Shane Herbert și Holly Lovegrove, echipa a observat acest comportament surprinzător în celulele stem embrionare ale peștelui zebră, care se aflau în procesul de formare a vaselor de sânge. În această etapă, celulele trebuie să se reorganizeze constant pentru a crea țesuturi complexe. Dar, în loc să se rotunjească pentru a se diviza într-un mod perfect simetric, unele celule își păstrează forma inițială, ceea ce influențează direct morfologia și funcția celulelor fiice. Rezultat: împărțirea nu mai este o simplă copiere și lipire. Devine un mecanism de diversificare, producând celule cu traiectorii diferite. Acest proces ar putea explica în mod special modul în care anumite straturi celulare – cum ar fi celulele epiteliale sau endoteliale – reușesc să se specializeze în locul potrivit la momentul potrivit.
De ce nu a mai fost observat acest fenomen până acum? Parțial pentru că diviziunea celulară a fost studiată de mult timp în condiții artificiale, unde celulele erau forțate să se adune pe suprafețe plane. Pentru a depăși această limitare, cercetătorii au folosit o tehnică de ultimă generație: micropatterning. Prin gravarea unor forme specifice pe suprafețe antiaderente folosind un laser UV, au forțat celulele să adopte morfologii foarte precise înainte de a se diviza. Acest protocol le-a permis să demonstreze că, cu cât o celulă este mai alungită înainte de mitoză, cu atât este mai probabil să rămână izomorfă – adică să se dividă fără a-și schimba forma.
Dar de ce este atât de important? Deoarece forma unei celule poartă în ea o memorie a stării sale dinainte de diviziune. Prin menținerea morfologiei lor în timpul mitozei, aceste celule transmit informații valoroase celulelor fiice – despre orientarea lor, mediul lor sau rolul lor viitor în țesut. Ceea ce rotunjirea clasică șterge aproape în întregime. După cum explică autorii în articolul lor publicat în Science: „Diviziunea izomorfă permite transmiterea unei cantități mari de informații despre starea celulei premitotice către celulele fiice, majoritatea informațiilor fiind pierdute și resetate în timpul rotunjirii mitotice clasice.”
Această descoperire depășește simpla dezvoltare embrionară. Deoarece diviziunea celulară asimetrică, prin generarea de celule cu comportament divergent, joacă și un rol cheie în progresia anumitor tipuri de cancer. Celulele tumorale capabile să se divizeze fără a se normaliza ar putea da naștere la clone mai invazive, capabile să migreze sau să formeze metastaze. Prin o mai bună înțelegere a modului în care forma unei celule îi influențează viitorul, cercetătorii ar putea deschide noi căi terapeutice. Manipularea morfologiei celulare înainte de diviziune ar putea deveni o pârghie pentru controlul diferențierii – sau pentru blocarea proliferării celulelor canceroase.
Pe scurt, acest progres nu pune sub semnul întrebării doar un detaliu tehnic al diviziunii celulare. Rescrie o pagină fundamentală a biologiei, arătând că nu toate celulele sunt obligate să respecte aceleași reguli. Și păstrându-și forma, își pot aminti mai bine de unde vin… pentru a decide mai bine încotro se îndreaptă.
Poll: Care este impactul descoperirii diviziunii izomorfe asupra înțelegerii formării țesuturilor și a progresiei cancerului?
Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România
Leave a Reply