Unesený imunitný aktivátor podporuje rast a šírenie kolorektálneho karcinómu

Prostredníctvom zložitého a samočinne posilňujúceho mechanizmu spätnej väzby vytvárajú bunky kolorektálneho karcinómu priestor pre svoju vlastnú expanziu tým, že poháňajú okolité zdravé bunky čreva k smrti - a súčasne podporujú svoj vlastný rast. Táto spätnoväzbová slučka je poháňaná aktivátorom vrodeného imunitného systému. Vedci z Nemeckého centra pre výskum rakoviny (DKFZ) a univerzity v Heidelbergu objavili tento mechanizmus v črevnom tkanive ovocných mušiek.

Udržiavanie dobre fungujúceho stavu orgánu alebo tkaniva vyžaduje na jednej strane rovnováhu medzi bunkovým rastom a diferenciáciou a na druhej strane elimináciu chybných buniek. Črevný epitel je dobre študovaným príkladom tejto rovnováhy nazývanej „tkanivová homeostáza“: Kmeňové bunky v črevných kryptách neustále produkujú progenitorové bunky, ktoré sa ďalej diferencujú, aby nahradili rýchlo sa zhoršujúce zrelé bunky črevnej sliznice.

Rast vyžaduje neustálu dynamickú reorganizáciu architektúry tkaniva: Chybné bunky musia byť vytesňované z tkaniva, tiež mechanickými silami. Nádorové bunky narúšajú túto jemne vyváženú štruktúru: Agresívne vytvárajú priestor pre svoju vlastnú expanziu. Doteraz sa nechápalo, ako presne to robia.

Jun Zhou, Erica Valentini a Michael Boutros z Nemeckého centra pre výskum rakoviny a univerzity v Heidelbergu teraz skúmali tieto procesy v črevnom epiteli ovocnej mušky, ktorý má podobnú štruktúru ako črevo cicavcov. Blokovaním dôležitej signálnej dráhy BMP vedci spustili početné nádory v muche. Pomocou tohto modelu odhalili, ako rakovinové bunky urýchľujú svoj vlastný rast pomocou sofistikovaného, ​​samonosného spätnoväzbového efektu.

Najskôr nádorové bunky roztrhajú tkanivovú štruktúru pôsobením na bunkovú adhéziu. Výsledná zmenená mechanická adhézia črevných buniek aktivuje signálnu dráhu citlivú na stres v susedných črevných bunkách, čo následne spôsobí aktiváciu génov podporujúcich programovanú smrť buniek (apoptózu): Tím bol schopný detekovať veľké množstvo proteínov, ktoré iniciujú aopotóza v črevných bunkách obklopujúcich jednotlivé nádorové bunky.

Pravdepodobne v dôsledku cytokínov uvoľňovaných umierajúcimi sa črevnými bunkami sa v nádorových bunkách aktivuje signálna dráha JAK / Stat podporujúca rast, čo vedie k ďalšiemu šíreniu nádoru.

Tím tiež zistil, že pre tento proces je potrebný imunitný aktivátor PGRP-LA. Keď je PGRP-LA vypnutý, menej buniek hrubého čreva odumrie apoptózou a rast nádoru sa tiež spomalí. "Bunky rakoviny hrubého čreva zjavne unesú signálnu molekulu vrodeného imunitného systému a zneužijú ju na svoje vlastné účely." Týmto spôsobom zabijú dve muchy jednou ranou: vytvárajú priestor pre svoju expanziu elimináciou črevných buniek v ich prostredí - a navyše živia ich vlastný rast, “vysvetľuje vedúci štúdie Michael Boutros. Budúce štúdie určia, či rovnaké mechanizmy zohrávajú úlohu aj pri šírení ľudských črevných nádorov.