Šūnu konkurence: jauns ieskats audzēju veidošanā un E-kadherīnā!

Šūnu konkurence: jauns ieskats audzēju veidošanā un E-kadherīnā!

Daudzšūnu organismu sarežģītība, īpaši cilvēkiem, atspoguļojas daudzos šūnu veidos, kuriem ir specifiskas īpašības un funkcijas. Atkāpes no šī evolūcijas plāna nav tikai teorētiskas koncepcijas, bet tām var būt nopietnas sekas, piemēram, attīstības traucējumi un slimības. Tāpēc šūnu agregātu kvalitātes kontroles mehānismi ir būtiski, lai saglabātu audu un orgānu integritāti. Par to ziņo FAU centrālais mehānisms, kas pazīstams kā “šūnu konkurence”, apkopo šos uzraudzības procesus un nodrošina šūnu kopienas veselību.

Audos esošās šūnas pastāvīgi pielāgo savas īpašības kaimiņu īpašībām, salīdzinot to fitnesa līmeni. Šajā konkursā “uzvarētāju” šūnas izdzīvo, kamēr “zaudētāju” šūnas mirst. Šo kontroles mehānismu neveiksme var izraisīt nopietnas sekas, tostarp audzēju veidošanos. Starptautiska pētnieku komanda nesen atklāja jaunu stratēģiju, kas ļauj uzvarošām šūnām parādīties mehānisko šūnu konkurencē. Šīs šūnas var veiksmīgi pārnest lielus mehāniskos spēkus uz apkārtni un tādējādi iegūt izšķirošas konkurences priekšrocības.

Mehāniskie spēki un audzēja ģenēze

Pētījums parādīja, ka mutantu un veselīgu šūnu saskarnēs rodas lielas mehāniskā spēka svārstības, kas ir ļoti svarīgas mazāk efektīvu šūnu likvidēšanai. Tas liek apšaubīt pieņēmumu, ka uzvarētājas šūnas izraisa tikai zaudētāju šūnu nāvi, tās saspiežot. Drīzāk konkurences priekšrocības ir balstītas uz šūnu aktīvo pretestību to likvidēšanai. Papildu pētījumi uzsvērt, ka šūnu un šūnu adhēzijas proteīnam E-kadherīnam ir izšķiroša loma šajos procesos.

Prof. Benoît Ladoux un viņa komanda detalizēti pēta saikni starp adhēziju, mehānisko signālu pārraidi un bioķīmiskiem procesiem. Šī mehānisko mērījumu un bioloģisko iejaukšanos kombinācija ir sniegusi būtiskas norādes par E-kadherīna lomu. Pārsteidzoši, rezultāti liecina, ka šūnas netiek sistemātiski izvadītas zem augsta mehāniskā spiediena, kas liecina par sarežģītiem šūnu mijiedarbības mehānismiem.

E-kadherīna ietekme uz metastāzēm

Tika pārbaudīta arī E-kadherīnu ekspresējošo audzēja šūnu metastātiskā spēja. Pētījumi liecina, ka izšķiroša nozīme ir E-kadherīna adhezīvās aktivitātes samazināšanai, nevis proteīna daudzumam. Tas rada jautājumus par vēža ārstēšanu un monoklonālo antivielu ietekmi. Šīs antivielas uzlabo E-kadherīna adhezīvo aktivitāti, kas var ietekmēt E-kadherīna pozitīvo šūnu metastāzes. Pētījumos ar 4T1 peļu piena dziedzera karcinomas šūnu līniju tika konstatēts, ka aktivējošo monoklonālo antivielu izmantošana izraisīja būtiskas metastāžu skaita atšķirības.

Kontrolējot tīklu pārnešanu un šūnu adhēziju, pelēm, kuras tika ārstētas ar aktivizējošām antivielām, tika novērots ievērojams metastātisku šūnu samazinājums. Šie rezultāti liecina, ka E-kadherīna adhēzijas aktivizēšana kavē metastātisku progresēšanu, savukārt primārie audzēji neuzrādīja būtiskas atšķirības proliferācijā vai E-kadherīna ekspresijā.

Turklāt pētījumi pēta arī dzimumšūnu HDCG mutācijas E-kadherīnā, kas ir saistītas ar difūzu kuņģa vēzi. Šīs mutācijas ietekmē šūnu adhēziju un tās aktivāciju, un dažas mutācijas būtiski ietekmē adhēziju. Šie atklājumi paver jaunas perspektīvas audzēju bioloģijas pētījumiem un piedāvā sākumpunktus terapeitiskiem pasākumiem.

Šādu sarežģītu bioloģisko procesu visaptveroša analīze varētu būtiski ietekmēt tādu slimību ārstēšanu un izpratni kā vēzis, akūts iekaisums un citas bioloģiskas parādības.