L'attivatore immunitario dirottato favorisce la crescita e la diffusione del cancro del colon-retto

fazzoletto di carta

Attraverso un meccanismo di feedback complesso e auto-rinforzante, le cellule tumorali del colon-retto fanno spazio alla propria espansione portando alla morte le cellule intestinali sane circostanti, alimentando contemporaneamente la propria crescita. Questo ciclo di feedback è guidato da un attivatore del sistema immunitario innato. I ricercatori del Centro tedesco di ricerca sul cancro (DKFZ) e dell'Università di Heidelberg hanno scoperto questo meccanismo nel tessuto intestinale dei moscerini della frutta.

Il mantenimento dello stato di buon funzionamento di un organo o tessuto richiede un equilibrio tra crescita e differenziazione cellulare da un lato e l'eliminazione delle cellule difettose dall'altro. L'epitelio intestinale è un esempio ben studiato di questo equilibrio, chiamato "omeostasi tissutale": le cellule staminali nelle cripte intestinali producono costantemente cellule progenitrici che si differenziano ulteriormente per sostituire le cellule mature della mucosa intestinale in rapido deterioramento.

La crescita richiede una costante riorganizzazione dinamica dell'architettura tissutale: le cellule difettose devono essere spostate dal tessuto, anche da forze meccaniche. Le cellule tumorali distruggono questa struttura finemente bilanciata: fanno spazio in modo aggressivo per la propria espansione. Fino ad ora, non si capiva esattamente come lo facessero.

Jun Zhou, Erica Valentini e Michael Boutros del Centro tedesco di ricerca sul cancro e dell'Università di Heidelberg hanno ora studiato questi processi nell'epitelio intestinale del moscerino della frutta, che ha una struttura simile all'intestino dei mammiferi. Bloccando l'importante via di segnalazione BMP, i ricercatori hanno innescato numerosi tumori nell'intestino delle mosche. Utilizzando questo modello, hanno scoperto come le cellule tumorali accelerano la propria crescita attraverso un sofisticato effetto di feedback auto-rinforzante.

In primo luogo, le cellule tumorali lacerano la struttura del tessuto agendo sull'adesione cellulare. La risultante adesione meccanica alterata delle cellule intestinali attiva una via di segnalazione sensibile allo stress nelle cellule intestinali vicine, che a sua volta provoca l'attivazione di geni che promuovono la morte cellulare programmata (apoptosi): il team è stato in grado di rilevare grandi quantità di proteine ​​che iniziano aopotosi nelle cellule intestinali che circondano le singole cellule tumorali.

Presumibilmente a causa delle citochine rilasciate dalle cellule intestinali morenti, la via di segnalazione JAK/Stat che promuove la crescita viene attivata nelle cellule tumorali, portando a un'ulteriore diffusione del tumore.

Il team ha anche scoperto che l'attivatore immunitario PGRP-LA è necessario per questo processo. Quando PGRP-LA è disattivato, meno cellule del colon muoiono per apoptosi e anche la crescita del tumore rallenta. “Le cellule del cancro del colon apparentemente dirottano una molecola di segnalazione del sistema immunitario innato e la usano impropriamente per i propri scopi. In questo modo, prendono due piccioni con una fava: fanno spazio alla loro espansione eliminando le cellule intestinali nel loro ambiente e inoltre alimentano la propria crescita", spiega il leader dello studio Michael Boutros. Studi futuri determineranno se gli stessi meccanismi svolgono un ruolo anche nella diffusione dei tumori intestinali umani.