Come comunità di cellule del seno organizzano nel tessuto mammario

Aprile 7, 2016 Admin Salute 0 4
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Comprendere questa capacità di diversi tipi di comunità cellulari per auto-organizzarsi in tessuti può aiutare a spiegare come vengono coordinati i processi di differenziazione delle cellule staminali e l'architettura del tessuto manutenzione. Si potrebbe anche portare ad una migliore comprensione di ciò che va male nel cancro.

Mark LaBarge, un cellulare e biologo molecolare nella divisione Life Sciences di Berkeley Lab, e Mina Bissell, uno scienziato di fama Berkeley Lab anche con la divisione Life Sciences, hanno condotto uno studio unico di cellule epiteliali mammarie umane normali che erano stati arricchiti in piscine del due principali linee che compongono il tessuto del seno - i luminals da latte e le myoepithelials che li coperta. In tessuto mammario sano, queste due linee si organizzano in una bi-layer ordinato. Per osservare e quantificare cambiamenti nella distribuzione di queste linee cellulari con uno rispetto all'altro nel tempo, LaBarge, Bissell e una squadra di collaboratori utilizzata una tecnica unica "micropatterning", in cui le cellule sono state limitate a una geometria cilindrica tridimensionale.




"Abbiamo dimostrato che, mentre l'organizzazione bi-layered in epitelio mammario è guidata principalmente dalla espressione differenziale specifico per stirpe della proteina di adesione E-caderina, l'espressione della proteina P-caderina adesione rende contributi aggiuntivi che sono specifici per l'organizzazione del livello mioepiteliale ", dice LaBarge. "Turbativa di queste proteine ​​adherens giunzione o la rete actomiosina che li supporta sia impedito la formazione del bi-layer, o ha causato una perdita di preformati bi-layer. Questo è il primo riferito prova che i due lignaggi principali di umano adulto ghiandola mammaria possiedono caratteristiche intrinseche e reversibili che guidano la loro organizzazione in un bi-layer ".

Per tutta la vita di una persona, i vari tessuti del suo corpo saranno alimentati e riparati attingendo una riserva di cellule staminali adulte. Come le nuove cellule sostituiscono quelle vecchie o sono utilizzati per costruire nuovi tessuti, l'architettura di quel tessuto specifico deve essere mantenuta. In caso contrario, possono insorgere il cancro o altre malattie. Questo processo richiede che le cellule progenitrici specifici lignaggio o la loro progenie differenziata in grado di raggiungere la loro destinazione finale all'interno del tessuto. Questo compito è particolarmente arduo per linee cellulari seno, perché la ghiandola mammaria subisce cambiamenti ciclici nella sua struttura architettonica, che mostra quanto una espansione di 10 volte in preparazione per l'allattamento seguita dal ritorno alle dimensioni normali. Durante questi cicli, il preciso bi-strato ramificazione organizzazione in tutta la ghiandola, in cui uno strato di cellule epiteliali secretorie luminale (LEP) è circondato da uno strato di cellule contrattili mioepiteliali (MEP), deve essere mantenuta.

"Abbiamo ipotizzato che le cellule epiteliali mammarie possiedono specifici lineage capacità intrinseche di auto-organizzarsi in domini di stirpe specificità, che aiuterebbe a spiegare come, per esempio, la zona di cellule staminali arricchita mammaria nei condotti è mantenuta separata dal rango-e LEPs -File e deputati, e come LEP e deputati forma e mantenere bi-strati ", dice LaBarge. "Il fenomeno di auto-organizzazione, non è stato ben studiato negli esseri umani, forse per la sfida di lavorare con materie prime e una scarsità di sistemi di coltura trattabili per il mantenimento di tipi di cellule da normali tessuti adulti."

Inizialmente, LaBarge, Bissell e loro collaboratori hanno utilizzato un classico test di auto-organizzazione, in cui aggregati eterogenei di cellule dissociate da tessuti embrionali sono state coltivate su superfici agarosio rivestite non aderenti, per osservare l'organizzazione tra cellule divisi in gruppi di espressione basse e alte caderina . Mentre in qualche modo efficace, ci fu un "enorme variazione" in dimensioni e la forma delle aggregazioni di cellule che, tra gli altri fattori, hanno fatto osservare le stesse cellule nel tempo "fuori questione", secondo LaBarge. Per affrontare questa sfida, lui ei suoi colleghi progettato una piattaforma di cultura micropozzetti che potrebbero limitare le miscele di cellule epiteliali mammarie umane per una geometria cilindrica 3D.

"Improvvisamente, potremmo lavorare con un piccolo numero di cellule rare e abbiamo potuto guardare in azione nel corso del tempo e perturbare il sistema in modo significativo," LaBarge dice, "che potrebbero essere tutte quantificati e visualizzati in modo imparziale."

Oltre ai saggi micropatterned, LaBarge e Bissell anche fatto uso di un sistema di coltura cellulare inventato da Martha Stampfer e Jim Garbe, entrambi con divisione Life Sciences di Berkeley Lab. Questo sistema di coltura cellulare unica ha reso possibile per LaBarge e Bissell di svolgere il loro studio con normali epiteli umani adulti.

"Senza il sistema di Stampfer e Garbe, i nostri esperimenti sarebbe stato probabilmente una tantum che sono stati oggetto di corredo genetico dell'ospite", dice LaBarge. "Invece, siamo stati in grado di effettuare gli esperimenti più volte sullo stesso lotto di LEP isogeni e deputati per arrivare a conclusioni statisticamente significative."

LaBarge dice la scoperta dei ruoli importanti interpretati da proteine ​​E-caderina e P-caderina nell'organizzazione dei LEP umani e deputati in una bi-layer è stata una grande sorpresa.

"Per la formazione del tessuto mammario bi-layer, la LEP e cellule progenitrici MEP hanno bisogno di un modo per ottenere le istruzioni, oppure il LEP differenziata e cellule MEP hanno bisogno di trovare la loro giusta casa", dice. "Modulazione di LEP e dell'attività MEP sembra ottenere le cellule a cui devono essere definitiva, ma, come altri studi hanno suggerito, vi è chiaramente molto più a mantenere un tessuto mammario bi-strato di adherens come LEP e MEP."

LaBarge e Bissell riportato questi risultati in un articolo pubblicato negli Atti della National Academy of Science.

Questa ricerca è stata sostenuta in parte da una sovvenzione da parte del National Cancer Institute, e di Berkeley Lab laboratorio diretto Ricerca e Sviluppo (LDRD) programma di finanziamento.

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