Zu wissen, wie die zellen wissen, dass sie nicht umgedreht sind, können helfen, krebs zu bekämpfen


Zu wissen, wie die zellen wissen, dass sie nicht umgedreht sind, können helfen, krebs zu bekämpfen

Die Oberseiten und Böden der Zellen machen verschiedene Jobs, und gesunde Organe und Gewebe enthalten gut organisierte Zellen, die den richtigen Weg nach oben sind. Eines der ersten Anzeichen von Krebs ist, wenn Zellen unorganisiert werden und am Ende auf den Kopf kommen können. Jetzt haben Forscher in Großbritannien entdeckt, wie Zellen wissen, wann sie den richtigen Weg sind, und schlagen vor, dass dieses Wissen im Kampf gegen Krebs helfen wird.

Charles Streuli und Nasreen Akhtar vom Wellcome Trust Center für Cell-Matrix Research, eine interdisziplinäre Einheit in der Fakultät für Life Sciences an der University of Manchester, beschreiben, was sie über "Zellpolarität" in einem Papier entdeckt haben, das online veröffentlicht wurde Natur Zellbiologie Am 23. Dezember

Die extrazelluläre Matrix

Die extrazelluläre Matrix ist ein proteinreiches "Gerüst", das Zellen an Ort und Stelle hält, um dreidimensionales Gewebe zu bilden. Es ist wichtig für die Gestaltung und Form der Organe.

Anders als das intragende Gerüst, das auf Baustellen verwendet wird, interagiert die extrazelluläre Matrix mit den Zellen, die sie hält.

Zum Beispiel, in einer kürzlich veröffentlichten Studie unter der Leitung des Massachusetts Institute of Technology, entdeckten Wissenschaftler einen Hinweis auf eine wichtige Frage in der Krebsforschung: Wie kreuzen Krebszellen? Sie fanden molekulare Wechselwirkungen mit Tumorzellen verändern die Klebrigkeit der Matrix, so dass die Zellen werden unstuck und reisen in andere Teile des Körpers, um neue Tumoren zu starten.

Andere Studien haben gezeigt, dass die extrazelluläre Matrix nicht nur an den Zellen haftet, sondern sie auch in die richtigen Positionen führt.

Aber was Streuli und Akhtar erforschen wollten, war ein Gebiet, das noch ein Rätsel war: Wie vermittelt die extrazelluläre Matrix die Leitmeldungen an die Zellen, damit sie die richtige Position einnehmen, der richtige Weg nach oben?

Für ihre Studie entschieden sie sich, Epithelzellen zu betrachten, die die Mehrheit des Körpergewebes ausmachen. Die einzelnen Epithelzellen, die sie studierten, waren die im Milch produzierenden Drüsengewebe der Brust. Diese Zellen führen auch die Mamma-Kanäle, die Milch an die Brustwarze tragen.

Wenn diese Zellen nicht richtig organisiert sind, kann die Brust keine Milch an die Brustwarze schicken, wenn ein Baby säugt. Und eines der ersten Anzeichen von Krebs ist, dass die Epithelzellen unorganisiert werden.

Mangel an Integrin-Desorient-Zellen

Eine der Möglichkeiten, wie sich die extrazelluläre Matrix mit Brustepithelzellen verbindet, ist über Rezeptoren, die Integrine genannt werden. Diese Rezeptoren erzählen Zellen über ihre Umgebung und senden auch Nachrichten aus den Zellen in ihre Umgebung.

Streuli und Akhtar führten Experimente mit den Integrinen in Brustepithelzellen durch, um zu sehen, wie sie das Zellverhalten beeinflussten.

In einem Experiment fanden sie Zellen, denen das Gen für Integrine fehlte, endete den falschen Weg in der extrazellulären Matrix und auch an der falschen Stelle .

In einem anderen Experiment entdeckten sie, dass die Entfernung von Integrinen in kultivierten Brustzellen zu demselben ungeordneten Effekt führte.

Integrine, die mit Mikrotubuli verbunden sind, ist der Schlüssel zur Zellorientierung

Ein weiteres Experiment half den Forschern zu verstehen, wie die Zellen wissen, dass sie den richtigen Weg nach oben sind.

Sie entdeckten, dass innerhalb der Zellen, die Integrin-Rezeptoren mit einem Protein namens ILK, die wiederum Links zu Mikrotubuli, ein Protein-Transport-Netzwerk in Zellen.

Sie fanden, dass es die Kombination von Integrinen und Mikrotubuli in einer Zelle ist, die sicherstellt, dass die korrekten Proteine ​​an die Oberseite und die Unterseite der Zelle gesendet werden, um sicherzustellen, dass die Zelle in die richtige Position geht.

Streuli sagt in einer Erklärung, dass sie entdeckt haben "Ein wichtiges Zusammenspiel zwischen den Transportmaschinen und den Integrinrezeptoren, die sicherstellen, dass Proteine ​​in den richtigen Bereich der Zelle transportiert werden."

"Ohne dieses Zusammenspiel enden die Proteine ​​an der falschen Stelle, und das kann dazu führen, dass die Zellen unorganisiert werden", sagt Streuli.

Er fährt fort zu erklären, dass, wenn sie Brustgewebe von ihren Experimenten mit dem von Patienten in frühen Stadien des Brustkrebses verglichen, sie sehr ähnlich erschienen:

"Die Zellen waren auf den Kopf gestellt und unorganisiert, damit sie ihre Funktionen nicht ausführen konnten."

"Wir hoffen, dass unsere Arbeit zum besseren Verständnis der Zellpolarität letztlich zu einer besseren Diagnose für Krebspatienten führen könnte", fügt er hinzu.

Die Arbeit ist für andere Organe relevant

Obwohl sie nur mit Brustepithelzellen experimentierten, glaubten Streuli und Akhtar, dass Epithelzellen aus anderen Organen in gleicher Weise verhalten würden.

Ein wichtiger Aspekt ihrer Arbeit ist die Verwendung von speziellen 3D-Kulturen, um die Zellen zu wachsen, wo sie winzige Organe bildeten, die bemerkenswert ähnlich wie Brustgewebe aussahen.

"Das Wachstum der Brustzellen, so dass sie 3D-Strukturen bilden können, anstatt auf harte Petrischalen bedeutet, dass sie sich in einer Weise entwickeln, die viel ähnlicher ist, wie sie im Körper wachsen", sagt Akhtar.

"Über 90% der Krebsarten kommen aus Epithelzellen, weshalb wir uns entschieden haben, sie zu studieren", fügt sie hinzu.

Streuli und Akhtar planen nun zu testen, ob die Veränderung des Integrins zu einer Desorganisation von Zellen führt, die in den frühen Stadien des Krebses zu sehen ist.

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