Eine Zelle, die wie eine winzige biologische Granate explodieren kann, wurde bei Plattwürmern identifiziert.
Genannt „Ruptoblast“, opfert sie sich, um giftige Substanzen freizusetzen. Diese zerstören schnell benachbarte Zellen und einige Bakterien. Diese Immunstrategie, beschrieben von Forschern der Stanford University, ähnelt keinem bisher bekannten zellulären Mechanismus.
Die Entdeckung wurde bei Planarien gemacht, kleinen aquatischen Würmern, die für ihre Regenerationsfähigkeiten bekannt sind. Nach einer Verletzung können diese Tiere Organe rekonstruieren oder sogar einen vollständigen Körper neu bilden. Die Wissenschaftler untersuchten ihre Reaktion auf fremdes Gewebe, als sie Zellen beobachteten, die plötzlich verschwanden, umgeben von einer Zone der Zerstörung.
Um diese Reaktion auszulösen, hatte das Team Stücke von zwei verschiedenen Planarien fusioniert. Der neue Organismus stieß dann nach und nach das fremde Gewebe ab, ähnlich wie bei einer Transplantatabstoßung. Diese Antwort war von einer starken Entzündung und einem Anstieg von Activin begleitet, einem Hormon, das an mehreren biologischen Funktionen dieser Tiere beteiligt ist.
Unter der Wirkung einer hohen Activin-Konzentration beginnen einige Ruptoblasten anzuschwellen, bevor sie platzen. Dieses als „Ruptose“ bezeichnete Phänomen findet innerhalb von Sekunden oder Minuten statt. Die Zelle setzt dann diffundierbare toxische Stoffe frei und verschwindet fast vollständig. Eine einzige Explosion kann mehrere Dutzend Zellen in ihrer unmittelbaren Umgebung töten.
Andere Zellen können bei ihrem Tod ebenfalls zerreißen, aber der Prozess bleibt in der Regel langsamer. In ihrer Membran erscheinen nach und nach Poren, die es ihrem Inhalt ermöglichen, über mehrere Stunden zu entweichen. Die Ruptose ist viel plötzlicher. Die Forscher präsentieren sie daher als die schnellste explosive Zelltodform, die bisher beobachtet wurde.
Die Ruptoblasten zerstörten im Labor auch Escherichia coli-Bakterien, menschliche Nierenzellen und Blutzellen von Mäusen. Ihre Wirkung bleibt jedoch sehr lokalisiert: Die freigesetzten Substanzen verlieren schnell ihre Toxizität und lösen keine Kettenreaktion aus.
Die Forscher erwägen nun, die während der Ruptose freigesetzten Substanzen zu untersuchen. Ein so lokalisierter Mechanismus könnte Methoden inspirieren, die auf Bakterien oder Tumorzellen abzielen können.