Dyskusja użytkownika Bipalium_kewense

Czy jest możliwe, że nowotwór zacznie żyć własnym życiem i stanie się odrębnym organizmem żywym, genetycznie podobnym, ale funkcjonalnie odmiennym od tego, z którego pochodzi? Okazuje się, że prawodpodobnie był taki przypadek.

Myksosporidiowce (Myxozoa) to frapująca grupa organizmów żywych, która przez wiele lat była nierozwiązaną dla nauki zagadką. A te mikroskopijne żyjątka są ważne dla ludzi, ponieważ wiele z nich to pasożyty ryb siejące spustoszenie w gospodarstwach hodowlanych. Dlatego też zajmowano się nimi od czasu odkrycia w XIX w. I przez wiele lat nie wiedziano, czym naprawdę są. Jako że w ich rozwoju występują formy jednokomórkowe, początkowo zalicznano je do pierwotniaków jako "sporowce pełzakowate". Dość szybko stało się jednak jasne, że niezbyt tam pasują, bo nie udało się ustalić pokrewieństwa z żadnymi innymi pierwotniakami. Co więcej, w poszczególnych stadiach rozwoju występowały w formach dwu- do kilkunastokomórkowych, co jeszcze bardziej komplikowało sytuację: pierwotniaki - nie, ale prawdziwe wielokomórkowce - też raczej nie.

Już w latach 30. XX w. pewien naukowiec o nazwisku Weill zauważył, że jeden z elementów budowy wielokomórkowych form myksosporidiowców - tzw. komórki biegunowe - jest funkcjonalnie bardzo podobny do parzydełek, jakie występują u meduz czy koralowców. W szczególności zbadał podobieństwa z pewnym podobnym do meduzy stułbiopławem (będącym również pasożytem ryb) o nazwie Polypodium hydriforme. I wysunął hipotezę, że myksosporidiowce są w rzeczywistości radykalnie uproszczonymi parzydełkowcami.

Była to śmiała hipoteza, bo myksosporidiowce, nie licząc komórek biegunowych, w niczym nie przypominały ich rzekomych krewniaków. Te mikroskopijne organizmy liczą w zależności od stadium rozwoju od jednej do kilkunastu komórek. Nie mają żadnych tkanek ani układów, nawet nerwów ani mięśni. Komórki biegunowe nie są wykorzystywane do parzenia (jak parzydełka meduz), lecz do zakotwiczenia pasożyta wewnątrz ciała żywiciela. Myksosporidiowce mają złożone cykle rozwojowe, do przejścia których potrzebują zwykle dwóch żywicieli. Żywicielami pośrednimi są kręgowce (najczęściej ryby), a ostatecznymi pierścienice (robaki takie jak np. dżdżownice) lub mszywioły (mikroskopijne morskie żyjątka).

Przez wiele lat myksosporidiowce wciąż zaliczano do pierwotniaków. Jednak im dokładniej je badano, zauważano tym więcej podobieństw ze zwierzętami wielokomórkowymi, a w szczególności parzydełkowcami. Hipoteza Weilla stawała się coraz bardziej prawdopodobna...

Cofnijmy się w przeszłość. W 1850 r. odkryto pewien tajemniczy organizm. Bardzo prosto zbudowanego robaka, bez układu pokarmowego i jedynie szczątkowym nerwowym, ale z czterema pasmami mięśni. Nazwano go Buddenbrockia plumatellae, ponieważ był pasożytem mszywiołów z rodzaju Plumatella. Przez wiele lat nie udało się ustalić jego pokrewieństwa w świecie istot żywych i był obok opisywanych już przeze mnie płaskowców i jednowarstwowców jedną z nierozwiązanych zagadek zoologicznych. Z wyglądu przypominał nicienia (jak np. glista czy owsik) i panowało przekonanie, że może ze względu na pasożytniczy tryb życia doszło u niego do uproszczenia budowy i utraty niektórych organów. Jednak poza tym, że było to bez wątpienia zwierzę wielokomórkowe, nie dało się go przyporządkować do żadnego z istniejących typów, był zbyt odmienny. Pozostawał więc sam, jak sierota bez żadnych krewnych.

Jednak pod koniec XX w. zagadka powoli zaczęła się rozwiązywać, niczym puzzle - do gry weszły bowiem badania genetyczne. Są one jednak też obarczone pewnymi błędami, ponieważ poszczególne organizmy żywe mogą przechwytywać geny od innych, np. pasożyty od swoich żywicieli. Dlatego do niektórych rewelacyjnych wyników podchodzono bardzo ostrożnie. Taką rewelacją było właśnie odkrycie, że tajemniczy robak Buddenbrockia jest tak naprawdę... myksosporidiowcem - chociaż powierzchownie nie ma między nimi żadnego podobieństwa! Okazało się też jednak, że Buddenbrockia to tylko jedno ze stadiów rozwojowych pasożyta. Inne stadia zostały już wcześniej opisane jako myksosporidiowce, jako zupełnie inne gatunki i dotąd nie dostrzegano związków między nimi a robakowatą postacią Buddenbrockii. I należy tu nadmienić, że Buddenbrockia nie zawsze wytwarza "robaka". W pewnych warunkach tworzy zamiast niego typowy dla myksosporidiowców i nie przypominający organizmów wielokomórkowych mikroskopijny "woreczek" ze sporami.

Robaki są organizmami dwubocznie symetrycznymi, więc tak też myślano na początku o Buddenbrockii. Ale myksosporidiowce - do których w końcu Buddenbrockię zaliczono - miały w swojej budowie elementy podobne do parzydełkowców. A parzydełkowce to zwierzęta o symetrii promienistej, w przypadku meduz najczęściej czteropromiennej. Np. jak popatrzycie od góry na wyrzuconą na brzeg morza meduzę (chociażby pospolitą w Bałtyku chełbię modrą), to zobaczycie taką jakby "czterolistną koniczynkę" utworzoną przez jej narządy wewnętrzne. Czyżby więc jednak podobieństwo komórek biegunowych i parzydełek meduz było tylko zbiegem okoliczności a krewniaków myksosporidiowców należałoby raczej szukać wśród nicieni czy płazińców?

Postanowiono przyjrzeć się Buddenbrockii dokładniej. I odkryto, że nie ma ona tak naprawdę symetrii dwubocznej, lecz czteropromienistą - to nie był wcale robak, lecz raczej tak jakby bardzo wydłużona meduza! Teraz było już jasne - tajemnicze pasożyty ryb, przez dziesiątki lat zaliczane do jednokomórkowych pierwotniaków, okazały się być bliskimi krewnymi meduz i korali.

Ale jak doszło do aż tak drastycznego uproszczenia, aż do nawet pojedynczych komórek? U niektórych myksosporidiowców - to ewenement - zanikło nawet oddychanie tlenowe! I dlaczego przy tym całym uproszczeniu zachowały akurat zmodyfikowane parzydełka? Wrócę do badań Weilla z lat 1930. Otóż porównywał on myksposporidiowce z pewnym szczególnym gatunkiem parzydełkowca, mianowicie Polypodium hydriforme, najczęściej zaliczanym do stułbiopławów (jak np. znana ze szkolnych lekcji biologii stułbia). Polypodium tym się wyróżnia, że pasożytuje w ikrze ryb jesiotrowatych (ważne: nie NA ikrze, lecz W ikrze, to jedno z zaledwie kilku znanych zwierząt pasożytujących wewnątrz komórek). Postacie wolnożyjące (trochę podobne do swobodnie pływających kawałków stułbi) wychodzą z rybich jajeczek wypełnione wewnątrz żółtkiem, którym przez pewien czas się żywią. Z badań genetycznych wynika, że to właśnie Polypodium jest spokrewnione najbliżej z myksosporidiowcami.

Istnieje hipoteza, że myksosporidiowce to tak naprawdę nowotwór, który wykształcił się w organizmie podobnym do Polypodium i uzyskał zdolność do przenoszenia się na inne organizmy. Czasem zdarza się (np. w przypadku występujących też u ludzi potworniaków), że w nowotworach wykształcają się najbardziej nieoczekiwane elementy budowy ciała, pokracznie zdeformowane (włosy, zęby, tarczyca...). Ale takie Polypodium też choruje na raka. I możliwe, że rozwinął się w nim nowotwór zawierający zniekształcone parzydełka, który to właśnie element umożliwił mu zainfekowanie i przeniesienie się na inny organizm. Należy zaznaczyć, że chociaż to bardzo rzadkie przypadki, wykryto już zaraźliwe formy nowotworów. Tak więc choć hipoteza o pochodzeniu myksosporidiowców z komórek rakowych nie jest potwierdzona, to jednak wydaje się być całkiem prawodpodobna.

Link do artykułu po angielsku na ten temat:

https://www.quantamagazine.org/can-new-species-evolve-from-cancers-maybe-heres-how-20190819/

Na obrazku diagram przedstawiający cykl rozwojowy myksosporidiowców (od góry, zgodnie z ruchem wskazówek zegara): żywiciel pośredni (ryby, płazy, ptaki i ssaki), myksospory, żywiciel ostateczny (pierścienice i mszywioły), aktinospory.