Το ενεργοποιημένο ανοσοποιητικό ενεργοποιεί την ανάπτυξη και τη διάδοση του καρκίνου του παχέος εντέρου

ιστός

Μέσω ενός πολύπλοκου, αυτο-ενισχυμένου μηχανισμού ανατροφοδότησης, τα καρκινικά κύτταρα του παχέος εντέρου δημιουργούν χώρο για τη δική τους επέκταση οδηγώντας σε θάνατο γύρω από υγιή εντερικά κύτταρα - ενώ ταυτόχρονα τροφοδοτούν τη δική τους ανάπτυξη. Αυτός ο βρόχος ανατροφοδότησης οδηγείται από έναν ενεργοποιητή του έμφυτου ανοσοποιητικού συστήματος. Ερευνητές από το Γερμανικό Κέντρο Έρευνας για τον Καρκίνο (DKFZ) και το Πανεπιστήμιο της Χαϊδελβέργης ανακάλυψαν αυτόν τον μηχανισμό στον εντερικό ιστό των μύγες των φρούτων.

Η διατήρηση της καλώς λειτουργικής κατάστασης ενός οργάνου ή ιστού απαιτεί ισορροπία από την ανάπτυξη και διαφοροποίηση των κυττάρων από τη μία πλευρά και την εξάλειψη ελαττωματικών κυττάρων από την άλλη. Το εντερικό επιθήλιο είναι ένα καλά μελετημένο παράδειγμα αυτής της ισορροπίας, που ονομάζεται «ομοιόσταση ιστού»: Τα βλαστικά κύτταρα στις εντερικές κρύπτες παράγουν συνεχώς προγονικά κύτταρα που διαφοροποιούνται περαιτέρω για να αντικαταστήσουν τα ταχέως επιδεινούμενα ώριμα κύτταρα του εντερικού βλεννογόνου.

Η ανάπτυξη απαιτεί μια συνεχή δυναμική αναδιοργάνωση της αρχιτεκτονικής των ιστών: Τα ελαττωματικά κύτταρα πρέπει να εκτοπίζονται από τον ιστό, επίσης από μηχανικές δυνάμεις. Τα κύτταρα όγκου διαταράσσουν αυτήν την εξαιρετικά ισορροπημένη δομή: Κάνουν επιθετικά χώρο για τη δική τους επέκταση. Μέχρι τώρα, δεν ήταν κατανοητό πώς ακριβώς το κάνουν αυτό.

Οι Jun Zhou, Erica Valentini και Michael Boutros από το Γερμανικό Κέντρο Έρευνας για τον Καρκίνο και το Πανεπιστήμιο της Χαϊδελβέργης έχουν τώρα διερευνήσει αυτές τις διεργασίες στο εντερικό επιθήλιο της μύγας φρούτων, το οποίο έχει παρόμοια δομή με το έντερο των θηλαστικών. Με τον αποκλεισμό της σημαντικής οδού σηματοδότησης BMP, οι ερευνητές πυροδότησαν πολλούς όγκους στο έντερο. Χρησιμοποιώντας αυτό το μοντέλο, αποκάλυψαν πώς τα καρκινικά κύτταρα επιταχύνουν τη δική τους ανάπτυξη μέσω ενός εκλεπτυσμένου, αυτο-ενισχυμένου αποτελέσματος ανατροφοδότησης.

Πρώτον, τα καρκινικά κύτταρα διαλύουν τη δομή του ιστού ενεργώντας στην κυτταρική πρόσφυση. Η προκύπτουσα τροποποιημένη μηχανική πρόσφυση των εντερικών κυττάρων ενεργοποιεί ένα μονοπάτι σηματοδότησης ευαίσθητο στο στρες σε γειτονικά εντερικά κύτταρα, το οποίο με τη σειρά του προκαλεί την ενεργοποίηση των γονιδίων που προάγουν τον προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο (απόπτωση): Η ομάδα μπόρεσε να ανιχνεύσει μεγάλες ποσότητες πρωτεϊνών που ξεκινούν aopotosis στα εντερικά κύτταρα που περιβάλλουν μεμονωμένα καρκινικά κύτταρα.

Πιθανώς λόγω των κυτοκινών που απελευθερώνονται από το θάνατο των εντερικών κυττάρων, η αναπτυξιακή οδός σηματοδότησης JAK / Stat ενεργοποιείται σε κύτταρα όγκου, οδηγώντας σε περαιτέρω εξάπλωση όγκου.

Η ομάδα διαπίστωσε επίσης ότι απαιτείται η ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού PGRP-LA για αυτήν τη διαδικασία. Όταν το PGRP-LA είναι απενεργοποιημένο, λιγότερα κύτταρα του παχέος εντέρου πεθαίνουν λόγω απόπτωσης και η ανάπτυξη του όγκου επιβραδύνεται επίσης. «Τα καρκινικά κύτταρα του παχέος εντέρου προφανώς αιχμαλωτίζουν ένα μόριο σηματοδότησης του έμφυτου ανοσοποιητικού συστήματος και το κάνουν κακή χρήση για δικούς τους σκοπούς. Με αυτόν τον τρόπο, σκοτώνουν δύο πουλιά με μία πέτρα: δημιουργούν χώρο για την επέκτασή τους εξαλείφοντας τα εντερικά κύτταρα στο περιβάλλον τους - και επιπλέον τροφοδοτούν τη δική τους ανάπτυξη », εξηγεί ο επικεφαλής της μελέτης Michael Boutros. Οι μελλοντικές μελέτες θα καθορίσουν εάν οι ίδιοι μηχανισμοί διαδραματίζουν επίσης ρόλο στην εξάπλωση των όγκων του εντέρου του ανθρώπου.