Le guerre sociali tra le cellule animali
La competizione cellulare è un tipo di interazione in cui le cellule più competitive sostituiscono quelle che lo sono meno, in una "battaglia" che è il risultato di mutazioni genetiche all’origine di popolazioni di cellule con tassi di proliferazione diversi. Lavori recenti condotti su un modello di moscerino della frutta (Drosophila) hanno rivelato il ruolo della competizione cellulare e della super-competizione nelle fasi iniziali di formazione del cancro. Essenzialmente, le cellule vincitrici acquisiscono un vantaggio proliferativo e crescono a spese delle perdenti, meno avvantaggiate. Queste ultime muoiono per apoptosi e vengono eliminate, mentre le vincitrici continuano a crescere e a diffondersi nel tessuto. Il progetto di ricerca SUPERCOMPETITORS (Genetic and genomic study of cell competition in Drosophila), finanziato dall’UE, ha studiato il modo in cui i gruppi di cellule confrontano i rispettivi livelli di condizioni fisiche e stabiliscono quali resteranno nel tessuto. La nuova ricerca ha rivelato che la competizione cellulare procede attraverso una serie di eventi consecutivi, che iniziano con mutazioni che modificano la prestanza cellulare in termini di metabolismo e proliferazione. Queste differenze sono poi tradotte dal “flower code” in etichette cellulari che contraddistinguono le cellule come vincitrici o perdenti. Queste etichette sono costituite da marcatori di membrana prodotti dal gene Flower e forniscono informazioni sullo stato cellulare. Le molecole che permettono alle cellule di riconoscere questo codice non sono ancora note. Le cellule perdenti possono avere una sovraregolazione della proteina SPARC (proteina secreta acida e ricca in cisteina), che protegge provvisoriamente dall’eliminazione tramite apoptosi finché non accumulano ulteriori deficienze. Alla fine, le cellule perdenti subiscono l’apoptosi e vengono eliminate dai tessuti. Secondo l’ipotesi del "super-competitore", i tumori risultano vincenti in questa competizione e sostituiscono il tessuto circostante approfittando del “codice flower” durante l’invasione degli organi sani. In particolare, i risultati mostrano che in alcuni tipi di cancro umano la proteina SPARC è sovraregolata ai confini tumore-ospite. Gli squilibri nella competizione cellulare potrebbero svolgere un ruolo nelle fasi iniziali di formazione dei tumori, quando le cellule iniziano a superare i limiti evolutivi imposti dal genoma. Queste nuove informazioni sulla competizione cellulare influiranno sulla nostra conoscenza del cancro, della rigenerazione, della biologia delle cellule staminali e dell’invecchiamento.
Parole chiave
Cancro, competizione cellulare, Drosophila, SUPERCOMPETITORS, Flower, SPARC