Unesený imunitní aktivátor podporuje růst a šíření kolorektálního karcinomu

tkáň

Prostřednictvím složitého mechanismu zpětné vazby samy o sobě vytvářejí buňky kolorektálního karcinomu prostor pro vlastní expanzi tím, že pohání okolní zdravé střevní buňky k smrti - a současně podporují svůj vlastní růst. Tato zpětnovazební smyčka je poháněna aktivátorem vrozeného imunitního systému. Vědci z Německého centra pro výzkum rakoviny (DKFZ) a univerzity v Heidelbergu objevili tento mechanismus ve střevní tkáni ovocných mušek.

Udržování dobře fungujícího stavu orgánu nebo tkáně vyžaduje rovnováhu buněčného růstu a diferenciace na jedné straně a eliminaci defektních buněk na straně druhé. Střevní epitel je dobře prostudovaným příkladem této rovnováhy, která se nazývá „tkáňová homeostáza“: Kmenové buňky ve střevních kryptách neustále produkují progenitorové buňky, které se dále diferencují a nahrazují rychle se zhoršující zralé buňky střevní sliznice.

Růst vyžaduje neustálou dynamickou reorganizaci architektury tkáně: Vadné buňky musí být vytlačeny z tkáně, také mechanickými silami. Nádorové buňky narušují tuto jemně vyváženou strukturu: Agresivně vytvářejí prostor pro vlastní expanzi. Doposud nebylo pochopeno, jak přesně to dělají.

Jun Zhou, Erica Valentini a Michael Boutros z Německého centra pro výzkum rakoviny a univerzity v Heidelbergu nyní zkoumali tyto procesy ve střevním epitelu ovocné mušky, který má podobnou strukturu jako střevo savců. Blokováním důležité signální dráhy BMP vědci spustili řadu nádorů v mučícím střevě. Pomocí tohoto modelu odhalili, jak rakovinné buňky zrychlují svůj vlastní růst pomocí sofistikovaného efektu zpětné vazby.

Nejprve nádorové buňky roztrhají tkáňovou strukturu působením na buněčnou adhezi. Výsledná změněná mechanická adheze střevních buněk aktivuje signální dráhu citlivou na stres v sousedních střevních buňkách, což zase způsobí aktivaci genů, které podporují programovanou buněčnou smrt (apoptózu): Tým byl schopen detekovat velké množství proteinů, které iniciují aopotóza ve střevních buňkách obklopujících jednotlivé nádorové buňky.

Pravděpodobně v důsledku cytokinů uvolňovaných umírajícími střevními buňkami je v nádorových buňkách aktivována signální dráha JAK / Stat podporující růst, což vede k dalšímu šíření nádoru.

Tým také zjistil, že pro tento proces je nutný imunitní aktivátor PGRP-LA. Když je PGRP-LA vypnutý, méně buněk tlustého střeva zemře apoptózou a růst nádoru se také zpomaluje. "Buňky rakoviny tlustého střeva zjevně unesou signální molekulu vrozeného imunitního systému a zneužijí ji pro své vlastní účely." Tímto způsobem zabijí dva ptáky jedním kamenem: vytvářejí prostor pro jejich expanzi eliminací střevních buněk v jejich prostředí - a navíc podporují jejich vlastní růst, “vysvětluje vedoucí studie Michael Boutros. Budoucí studie určí, zda stejné mechanismy také hrají roli při šíření lidských střevních nádorů.