Komórki nowotworowe przestawiają zegar biologiczny na swoją korzyść? Zdaniem badaczy znajomość biologicznych rytmów komórek nowotworowych umożliwi prowadzenie leczenia, które bardziej zaszkodzi guzowi, a mniej - zdrowym komórkom. Fot. Henrique Simplicio/Flickr Generic (CC BY 2.0)

Komórki nowotworowe wykorzystują nieprawidłowo pofałdowane białka, aby zmienić rytm dobowy i szybciej się namnażać - informuje pismo „Nature Cell Biology”.

Aby guzy nowotworowe mogły rosnąć i dawać przerzuty, tworzące je komórki muszą wytwarzać większe niż normalnie ilości kwasów nukleinowych i białek, pozwalające często się dzielić. Zarówno w przypadku komórek nowotworowych, jak i normalnych, wzmożona synteza prowadzi do powstania pewnego odsetka białek nieprawidłowo pofałdowanych.

Ponieważ nadmiar nieprawidłowych białek mógłby doprowadzić do zniszczenia komórki, reaguje ona aktywacją odpowiedzi na białko niesfałdowane (UPR). Dzięki UPR wytwarzanie białek ulega spowolnieniu, a nieprawidłowo sfałdowane białka są "naprawiane".

Komórki nowotworowe nauczyły się wykorzystywać UPR do spowalniania syntezy białek w razie potrzeby, aby poradzić sobie z nagromadzonymi, źle sfałdowanymi białkami. Pomaga im to przetrwać w warunkach, które zabijają normalne komórki.

Naukowcy z Hollings Cancer Center przy Medical University of South Carolina (MUSC) wykazali, że komórki nowotworowe z pomocą UPR mogą wpływać na rytm dobowy, aby zwiększyć swoje szanse przeżycia. Oparli się na trzech wcześniejszych obserwacjach: wiedzieli, że UPR jest w przypadku nowotworów zaburzona, że regulujący metabolizm komórkowy rytm dobowy wyznaczają rosnące i opadające w skoordynowany sposób poziomy pewnych białek oraz że w komórkach nowotworowych rytm ten jest zaburzony.

Ponieważ wytwarzanie białek ma związek z rytmem dobowym, naukowcy z MUSC postanowili sprawdzić, czy nieprawidłowo pofałdowane białka mogą zmienić rytm dobowy komórek nowotworu. Z pomocą odpowiednich substancji chemicznych aktywowali UPR w komórkach kostniakomięsaka (osteosarcoma).

Jak się okazało, doszło do aktywacji ważnego białka zwanego Bmal1. Jest ono czynnikiem transkrypcyjnym, którego poziom rośnie i spada cyklicznie, regulując ekspresje głównych genów cyklu dobowego. Gdy komórki były eksponowane na cykliczne zmiany ciemno - jasno, poziom Bmal1 był najwyższy w fazie ciemnej. Jednak chemiczna aktywacja UPR sprawiła, że Bmal1 pozostawał niski zarówno w fazie ciemnej, jak i jasnej, co zmieniało aktywność genów odpowiedzialnych za cykl dobowy.

Gdy jeden z głównych elementów UPR nie był obecny w komórkach, zmiana cyklu nie zachodziła. Okazało się także, że wraz z rosnącą aktywnością UPR spada poziom zaangażowanego w rytm dobowy białka Bmal1. U szczurów, których cykl dzienno-nocny został nagle odwrócony poziom bmal1 przestał narastać i opadać.

Zdaniem autorów badań dzięki znajomości biologicznych rytmów komórek nowotworowych możliwe będzie takie prowadzenie leczenia, aby bardziej zaszkodzić guzowi, a mniej - zdrowym komórkom. Na razie nie jest jasne, czy i w jakim stopniu wyniki badań na zwierzętach można odnieść do ludzi. Zaobserwowano jednak, że pacjenci z rakiem piersi, żołądka czy płuca żyli dłużej, jeśli mieli wyższy poziom białka Bmal1. Wysoki poziom Bmal1 znosi działanie UPR, pozwalając na dalsze wytwarzanie białek toksycznych dla komórek guza.

Podobał się artykuł? Podziel się!
comments powered by Disqus

BĄDŹ NA BIEŻĄCO Z MEDYCYNĄ!

Newsletter

Najważniejsze informacje portalu rynekzdrowia.pl prosto na Twój e-mail

Rynekzdrowia.pl: polub nas na Facebooku

Rynekzdrowia.pl: dołącz do nas na Google+

Obserwuj Rynek Zdrowia na Twitterze

RSS - wiadomości na czytnikach i w aplikacjach mobilnych

POLECAMY W PORTALACH