Верха и низ клеток делают различные работы, и здоровые органы и ткань содержат хорошо организованные клетки, которые являются правильным путем. Одиниз первых симптомов рака, когда клетки становятся неорганизованными и могут закончиться вверх тормашками. Теперь исследователи в Великобритании обнаружили как клеткизнайте, когда они будут правильным путем и предполагают, что это знание поможет в борьбе против рака.
Чарльз Стреули и Нэсрин Ахтэр из Центра Wellcome Trust Матричного Клеткой Исследования, междисциплинарной единицы в Способности Наук о жизни вМанчестерский университет, опишите то, что они обнаружили о «полярности клетки» в работе, опубликованной онлайн по своей природе КлеткаБиология 23 декабря.
Внеклеточная матрицаВнеклеточная матрица является богатой белком «поддерживающей способностью», держащей клетки на месте, чтобы сформировать трехмерную ткань. Это важно для дизайна иформа органов.Однако в отличие от инертной поддерживающей способности, используемой на стройплощадках, внеклеточная матрица взаимодействует с клетками, которые это держит на месте.
Например, в недавно изданном исследовании во главе с Массачусетским технологическим институтом, ученые раскрыли ключ к разгадке важного вопроса в исследованиях рака: как раковые клетки распространяются?Они нашли, что молекулярные взаимодействия с опухолевыми клетками изменяют неподвижность матрицы, таким образом, клетки становятся отклеенными и едут в другие частитело, чтобы начать новые опухоли.Другие исследования показали, что внеклеточная матрица не только придерживается клеток, но также и ведет их в правильные положения.
Но то, что Стреули и Ахтэр хотели исследовать, было областью, которая была все еще тайной: как делает внеклеточную матрицу, сообщают руководствосообщения к клеткам, таким образом, они принимают правильное положение, правильный путь?Для их исследования они решили посмотреть на эпителиоциты, составляющие большинство ткани тела. Определенные эпителиоциты, которые они изучили, былите в производящей молоко железистой ткани груди.
Эти клетки также выравнивают грудные протоки, несущие молоко к соску.Если эти клетки не организованы правильно, грудь не может послать молоко в сосок, когда ребенок кормит грудью. И один из первых симптомов рака – этоэпителиоциты становятся неорганизованными.
Отсутствие интегрина дезориентирует клеткиОдин из способов, которыми внеклеточная матрица соединяется с эпителиоцитами груди, через рецепторы, названные интегринами.
Эти рецепторы говорят клетки об ихсреда, и также посылает сообщения из клеток к их среде.Streuli и Akhtar провели эксперименты с интегринами в эпителиоцитах груди, чтобы видеть, как они влияли на поведение клетки.В одном эксперименте они нашли клетки, которым недоставало, ген для интегринов закончился неправильный путь во внеклеточной матрице и также внеправильное место.
В другом эксперименте они обнаружили, что удаление интегринов в культивируемых клетках молочной железы привело к тому же больному эффекту.Интегринами, связанными с микроканальцами, является ключ к ориентации клеткиДальнейший эксперимент помог исследователям понять, как клетки знают, что они – правильный путь.
Они обнаружили, что в клетках, рецепторы интегрина соединяются с белком под названием РОД, в свою очередь связывающийся с микроканальцами, белковым транспортомсеть в клетках.Они нашли, что это – комбинация интегринов и микроканальцев в клетке, удостоверяющейся, что правильные белки посылают в вершину и нижнюю частьиз клетки, чтобы гарантировать клетку входит в положение правильный путь.Стреули сообщает в заявлении, что они обнаружили «жизненное взаимодействие между транспортным машинным оборудованием и рецепторами интегрина, который делаетуверенный, что белки транспортируются в правильную область клетки."«Без этого взаимодействия белки оказываются в неправильном месте, и это может привести к клеткам, становящимся дезорганизованным», говорит Стреули.
Он продолжает объяснять это, когда они сравнили ткань молочных желез из своих экспериментов с тем из пациентов на ранних стадиях рака молочной железы, ихпоявившийся очень похожий:«Клетки были перевернуты и неорганизованны, таким образом, они не могли выполнить свои функции».«Мы надеемся, что наша работа, чтобы лучше понять полярность клетки могла в конечном счете привести к лучшему диагнозу для больных раком», добавляет он.
Работа относится к другим органамНесмотря на то, что они только экспериментировали с эпителиоцитами груди, Streuli и Akhtar полагают, что эпителиоциты от других органов вели бы себя втот же путь.Важным аспектом их работы является использование специальных 3D культур, чтобы вырастить клетки, где они сформировали крошечные органы, выглядевшие удивительно подобнымик ткани молочных желез.
«Выращивая клетки молочной железы так, чтобы они могли сформировать 3D структуры, а не на твердых средствах чашек Петри, которые они разрабатывают в пути, который намного более сроднидо того, как они растут в теле», говорит Ахтэр.«Более чем 90% раковых образований прибывают из эпителиоцитов, который является, почему мы решили изучить их», добавляет она.
Streuli и Akhtar теперь планируют проверить, приводит ли изменение уровней интегрина к разрушению клеток, замеченному на ранних стадияхрак.