Aktivator kekebalan yang dibajak mendorong pertumbuhan dan penyebaran kanker kolorektal

tisu

Melalui mekanisme umpan balik yang kompleks dan memperkuat diri, sel kanker kolorektal memberikan ruang untuk ekspansi mereka sendiri dengan mendorong sel-sel usus yang sehat di sekitarnya hingga mati—sambil secara bersamaan memicu pertumbuhan mereka sendiri. Putaran umpan balik ini didorong oleh penggerak sistem kekebalan bawaan. Peneliti dari Pusat Penelitian Kanker Jerman (DKFZ) dan Universitas Heidelberg menemukan mekanisme ini di jaringan usus lalat buah.

Mempertahankan keadaan organ atau jaringan yang berfungsi dengan baik membutuhkan keseimbangan pertumbuhan dan diferensiasi sel di satu sisi, dan penghapusan sel-sel yang rusak di sisi lain. Epitel usus adalah contoh yang telah dipelajari dengan baik dari keseimbangan ini, yang disebut 'homeostasis jaringan': Sel-sel induk di dalam kripta usus terus-menerus menghasilkan sel-sel progenitor yang selanjutnya berdiferensiasi untuk menggantikan sel-sel dewasa mukosa usus yang memburuk dengan cepat.

Pertumbuhan membutuhkan reorganisasi dinamis yang konstan dari arsitektur jaringan: Sel-sel yang rusak harus dipindahkan dari jaringan, juga oleh kekuatan mekanis. Sel tumor mengganggu struktur yang sangat seimbang ini: Mereka secara agresif memberikan ruang untuk ekspansi mereka sendiri. Sampai sekarang, tidak dipahami bagaimana tepatnya mereka melakukan ini.

Jun Zhou, Erica Valentini dan Michael Boutros dari Pusat Penelitian Kanker Jerman dan Universitas Heidelberg kini telah menyelidiki proses ini di epitel usus lalat buah, yang memiliki struktur serupa dengan usus mamalia. Dengan memblokir jalur pensinyalan BMP yang penting, para peneliti memicu banyak tumor di usus lalat. Dengan menggunakan model ini, mereka menemukan bagaimana sel kanker mempercepat pertumbuhan mereka sendiri melalui efek umpan balik yang canggih dan memperkuat diri.

Pertama, sel tumor mengobrak-abrik struktur jaringan dengan bekerja pada adhesi sel. Adhesi mekanis yang dihasilkan dari sel-sel usus mengaktifkan jalur pensinyalan yang peka terhadap stres di sel-sel usus tetangga, yang pada gilirannya menyebabkan aktivasi gen yang mendorong kematian sel terprogram (apoptosis): Tim mampu mendeteksi sejumlah besar protein yang memulai aopotosis dalam sel-sel usus yang mengelilingi sel-sel tumor individu.

Agaknya karena sitokin yang dilepaskan oleh sel usus yang sekarat, jalur pensinyalan JAK/Stat yang mendorong pertumbuhan diaktifkan dalam sel tumor, yang menyebabkan penyebaran tumor lebih lanjut.

Tim juga menemukan bahwa aktivator imun PGRP-LA diperlukan untuk proses ini. Ketika PGRP-LA dimatikan, lebih sedikit sel usus yang mati melalui apoptosis dan pertumbuhan tumor juga melambat. “Sel-sel kanker usus besar tampaknya membajak sebuah molekul pensinyalan dari sistem kekebalan bawaan dan menyalahgunakannya untuk tujuan mereka sendiri. Dengan cara ini, mereka membunuh dua burung dengan satu batu: mereka memberi ruang untuk ekspansi mereka dengan menghilangkan sel-sel usus di lingkungan mereka — dan juga mendorong pertumbuhan mereka sendiri, ”jelas pemimpin studi Michael Boutros. Studi masa depan akan menentukan apakah mekanisme yang sama juga berperan dalam penyebaran tumor usus manusia.

Detonic