At vide, hvordan celler ved, at de ikke er på hovedet, kan hjælpe med at bekæmpe kræft


At vide, hvordan celler ved, at de ikke er på hovedet, kan hjælpe med at bekæmpe kræft

Toppen og bunden af ​​celler gør forskellige job, og sunde organer og væv indeholder velorganiserede celler, der er den rigtige vej op. Et af de første tegn på kræft er, når celler bliver uorganiserede og kan ende op på hovedet. Nu har forskere i Storbritannien opdaget, hvordan cellerne ved, når de er på den rigtige vej, og foreslår, at denne viden hjælper med at bekæmpe kræft.

Charles Streuli og Nasreen Akhtar fra Wellcome Trust Center for Cell-Matrix Research, en tværfaglig enhed i Det Biovidenskabelige Fakultet ved University of Manchester, beskriver, hvad de opdagede om "cellepolaritet" i et papir, der blev offentliggjort online i Naturcellebiologi Den 23. december.

Den ekstracellulære matrix

Den ekstracellulære matrix er en proteinrig "stillads", der holder celler på plads for at danne tredimensionelt væv. Det er afgørende for organernes design og form.

Men i modsætning til de inerte stilladser, der anvendes på byggepladser, interagerer den ekstracellulære matrix med cellerne, som den holder på plads.

For eksempel i en nylig offentliggjort undersøgelse ledet af Massachusetts Institute of Technology, afslørede videnskabsmænd et fingerpeg om et vigtigt spørgsmål i kræftforskning: hvordan spredes kræftceller? De fandt molekylære interaktioner med tumorceller ændrer matrixens klæbrighed, så cellerne bliver unstuck og rejser til andre dele af kroppen for at starte nye tumorer.

Andre undersøgelser har vist, at den ekstracellulære matrix ikke kun klæber til cellerne, men leder dem også i de rigtige stillinger.

Men hvad Streuli og Akhtar ønskede at udforske var et område, der stadig var et mysterium: Hvordan kommunikerer den ekstracellulære matrix de vejledende meddelelser til cellerne, så de antager den korrekte position, den rigtige vej op?

Til deres undersøgelse besluttede de at se på epithelceller, som udgør størstedelen af ​​kroppens væv. De særlige epithelceller de studerede var dem i brystets mælkeproducerende glandularvæv. Disse celler leder også brystkanalerne, der bærer mælk til brystvorten.

Hvis disse celler ikke er ordentligt korrekt, kan brystet ikke sende mælk til brystvorten, når en baby er ved at blive sugende. Og et af de første tegn på kræft er, at epitelcellerne bliver uorganiserede.

Mangel på integrin disorienter celler

En af måderne, som den ekstracellulære matrix forbinder med brystepitelceller, er via receptorer kaldet integrin. Disse receptorer fortæller celler om deres miljø og sender også meddelelser fra celler til deres omgivelser.

Streuli og Akhtar udførte eksperimenter med integrinerne i brystepitelceller for at se, hvordan de påvirker celleadfærd.

I et eksperiment fandt de Celler, der manglede genet for integriner endte den forkerte vej op i den ekstracellulære matrix og også på det forkerte sted .

I et andet forsøg opdagede de, at fjernelse af integrin i dyrkede brystceller førte til den samme uordnede effekt.

Integriner forbundet med mikrotubuli er nøglen til celleorientering

Et yderligere eksperiment hjalp forskerne med at forstå, hvordan cellerne ved, at de er den rigtige vej op.

De opdagede, at inderceller, integrinreceptorerne binder til et protein kaldet ILK, der igen kobler til mikrotubuli, et proteintransportnet i cellerne.

De fandt, at det er kombinationen af ​​integrin og mikrotubuli inden for en celle, der sikrer, at de korrekte proteiner sendes til toppen og bunden af ​​cellen for at sikre, at cellen går i position på den rigtige vej op.

Streuli siger i en erklæring, at de opdagede "Et vigtigt samspil mellem transportmaskiner og integrinreceptorer, der sikrer, at proteiner transporteres til det korrekte område af cellen."

"Uden dette samspil slutter proteinerne på det forkerte sted, og det kan føre til, at celler bliver uorganiserede," siger Streuli.

Han fortsætter med at forklare, at når de sammenlignede brystvæv fra deres eksperimenter med patienterne i de tidlige stadier af brystkræft, syntes de meget lignende:

"Cellerne var på hovedet og uorganiseret, så de ikke kunne udføre deres funktioner."

"Vi håber, at vores arbejde for bedre at forstå cellepolaritet i sidste ende kan føre til bedre diagnose for kræftpatienter," tilføjer han.

Arbejdet er relevant for andre organer

Selvom de kun eksperimenterede med brystepitelceller, tror Streuli og Akhtar, at epitelceller fra andre organer opfører sig på samme måde.

Et vigtigt aspekt af deres arbejde er brugen af ​​specielle 3D-kulturer til at vokse cellerne, hvor de dannede små organer, der så bemærkelsesværdigt som brystvæv.

"At vokse brystcellerne, så de kan danne 3D-strukturer frem for hårde petriskåle betyder, at de udvikler sig på en måde, der er meget mere beslægtet med, hvordan de vokser i kroppen," siger Akhtar.

"Over 90% af kræft kommer fra epithelceller, hvorfor vi valgte at studere dem," tilføjer hun.

Streuli og Akhtar planlægger nu at teste, om ændringer i integrin fører til disorganisering af celler, der ses i de tidlige stadier af cancer.

Genetic Engineering Will Change Everything Forever – CRISPR (Video Medicinsk Og Professionel 2021).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Sygdom