Oteti imunološki aktivator potiče rast i širenje raka debelog crijeva

tkivo

Kroz složeni, samo-pojačavajući mehanizam povratnih informacija, stanice kolorektalnog karcinoma stvaraju prostor za vlastitu ekspanziju tjerajući okolne zdrave crijevne stanice u smrt - dok istovremeno potiču vlastiti rast. Ovu povratnu petlju pokreće aktivator urođenog imunološkog sustava. Istraživači iz Njemačkog centra za istraživanje raka (DKFZ) i Sveučilišta u Heidelbergu otkrili su ovaj mehanizam u crijevnom tkivu voćnih muha.

Održavanje dobro funkcionirajućeg stanja organa ili tkiva zahtijeva ravnotežu rasta i diferencijacije stanica, s jedne strane, i uklanjanje neispravnih stanica, s druge strane. Crijevni epitel dobro je proučavan primjer ove ravnoteže, nazvan 'homeostaza tkiva': Matične stanice u crijevnim kriptama neprestano stvaraju matične stanice koje se dalje diferenciraju kako bi nadomjestile brzo propadajuće zrele stanice crijevne sluznice.

Rast zahtijeva stalnu dinamičku reorganizaciju arhitekture tkiva: oštećene stanice moraju se istisnuti iz tkiva, također mehaničkim silama. Stanice tumora remete ovu fino uravnoteženu strukturu: agresivno stvaraju prostor za vlastito širenje. Do sada se nije razumjelo kako točno to čine.

Jun Zhou, Erica Valentini i Michael Boutros iz Njemačkog centra za istraživanje raka i Sveučilišta Heidelberg istražili su ove procese u crijevnom epitelu voćne muhe, koji ima sličnu strukturu kao crijevo sisavaca. Blokirajući važan signalni put BMP, istraživači su pokrenuli brojne tumore u crijevu muhe. Koristeći ovaj model, otkrili su kako stanice raka ubrzavaju vlastiti rast sofisticiranim, samopojačavajućim povratnim efektom.

Prvo, tumorske stanice razaraju strukturu tkiva djelujući na adheziju stanica. Rezultirajuća izmijenjena mehanička adhezija crijevnih stanica aktivira signalni put osjetljiv na stres u susjednim crijevnim stanicama, što zauzvrat uzrokuje aktivaciju og gena koji potiču programiranu staničnu smrt (apoptozu): Tim je uspio otkriti velike količine proteina koji iniciraju aopotoza u crijevnim stanicama koje okružuju pojedine tumorske stanice.

Vjerojatno zbog citokina koji se oslobađaju umirućim crijevnim stanicama, signalni put JAK / Stat koji potiče rast aktivira se u stanicama tumora, što dovodi do daljnjeg širenja tumora.

Tim je također utvrdio da je za ovaj proces potreban imunološki aktivator PGRP-LA. Kad se PGRP-LA isključi, manje stanica debelog crijeva umire apoptozom, a rast tumora također se usporava. “Stanice raka debelog crijeva očito otimaju signalnu molekulu urođenog imunološkog sustava i zlouporabljavaju je u svoje svrhe. Na taj način ubijaju dvije ptice jednim kamenom: stvaraju prostor za njihovo širenje uklanjanjem crijevnih stanica u svom okruženju - i dodatno potiču vlastiti rast ", objašnjava voditelj studije Michael Boutros. Buduće studije utvrdit će igraju li isti mehanizmi ulogu i u širenju ljudskih crijevnih tumora.