Un petit animal aquatique, le ver plat planarien, cache un secret violent. Face à une menace, certaines de ses cellules ne se contentent pas de se défendre : elles explosent. Des chercheurs de l'Université de Stanford ont identifié un type de cellule immunitaire inconnu qui agit comme une micro-bombe. Lorsqu'elle est activée, cette cellule s'autodétruit rapidement, éliminant les bactéries et les tissus étrangers environnants. L'équipe scientifique a nommé ces cellules « ruptoblastes » et leur mode de mort explosive « ruptose ».
La découverte, publiée dans la revue Cell, a commencé par une autre question. Chew Chai, chercheur postdoctoral, étudiait comment les planaires reconnaissent leurs propres parties du corps. Les planaires sont célèbres pour leur capacité de guérison extrême : coupée en morceaux, une planaire peut reconstruire ses parties manquantes. Pour tester la reconnaissance des tissus, les scientifiques ont coupé des planaires en deux et les ont attachés à des moitiés de vers génétiquement différents. Les animaux hybrides n'ont pas survécu, rejetant les tissus inconnus et développant une grave inflammation.
Durant ce processus de rejet, les chercheurs ont remarqué une forte augmentation d'une hormone, l'activine. Normalement, l'activine aide à la régulation de la survie et de la régénération des tissus chez les planaires. Cependant, en l'injectant dans des planaires normaux, elle provoquait la même réaction inflammatoire massive. En utilisant des techniques d'imagerie avancées, l'équipe a localisé les cellules réagissant à l'hormone : les ruptoblastes.
« C'est une énorme réponse inflammatoire », a expliqué Chai. « Comme s'il y avait un incendie et qu'une alarme se déclenchait, et les cellules explosent. » La vitesse de destruction a choqué l'équipe. Alors que certaines cellules humaines et bactéries ont des formes de mort cellulaire explosive, cela prend des heures. La ruptose se produit en une fraction de seconde. Un afflux soudain de calcium déclenche l'événement, et en quelques secondes à minutes, le ruptoblaste disparaît complètement. « Nous ne nous attendions pas à ce qu'une cellule puisse exploser comme une bombe », a déclaré Bo Wang, auteur principal de l'étude. Un seul ruptoblaste pouvait détruire jusqu'à 70 cellules voisines, éliminant des bactéries E. coli, des cellules sanguines de souris et des cellules rénales humaines. Ces cellules semblent surcharger leurs systèmes de sécrétion normaux, éjectant violemment des composés toxiques lorsqu'elles détectent l'activine.
Malgré la violence de l'explosion, les dégâts collatéraux sont limités à la zone immédiate. Les ruptoblastes ne sont pas apparentés aux cellules immunitaires humaines. Ils appartiennent à une catégorie différente, les cellules glandulaires. Les scientifiques pensent que cette défense explosive est liée à la capacité de guérison des planaires. Les planaires possèdent d'énormes réserves de cellules souches, leur permettant de réparer rapidement les dommages causés par ces explosions. Les animaux supérieurs, comme les humains, n'ont pas ce pouvoir régénératif extrême et ont probablement abandonné ce mécanisme de défense au fil de l'évolution car ils ne pouvaient pas guérir les dommages assez rapidement.