'Proteine ​​Velcro' trovato a svolgere ruolo sorprendente nella migrazione cellulare

Marzo 21, 2016 Admin Salute 0 1
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Poiché le cellule epiteliali danno origine a 85 per cento di tutti i tumori, il lavoro può avere implicazioni al di fuori di cancro al seno. Una sintesi dei risultati è stato pubblicato online il 3 marzo in The Journal of Cell Biology.

Le cellule epiteliali linea all'interno e all'esterno di organi in tutto il corpo. Il team si è concentrato il loro lavoro sulle cellule epiteliali mammarie, che formano i dotti che portano il latte nel seno. "Le cellule tumorali devono rompere i loro collegamenti con altre cellule epiteliali per lasciare il seno e costruire metastasi in altre parti del corpo", spiega Andrew Ewald, Ph.D., assistente professore di biologia cellulare e oncologia presso la Johns Hopkins University School of Medicine.




Per il loro studio, il team di Ewald rimosso piccoli pezzi di tessuto mammario di topi normali e cresciuto in gel che imitano il loro ambiente naturale. Utilizzando proteine ​​colorate per marcare diversi tipi di cellule, sono stati in grado di utilizzare microscopi per guardare come il comportamento delle cellule varia con la genetica delle cellule.

La prima proteina hanno studiato era E-caderina, che si trova sulla superficie della maggior parte delle cellule epiteliali e viene utilizzato per collegare cellule epiteliali tra loro. E-caderina è come il Velcro che tiene insieme le cellule epiteliali, e la sua assenza è spesso associata a tumori al seno umani, afferma Ewald.

In un esperimento, il team ha soppresso la proteina da normali cellule del mouse mammarie a guardare quello che è successo. Prevedendo le cellule a scollegare completamente e spostare fuori da sè nel gel circostante, i ricercatori sono stati sorpresi di trovare che la maggior parte delle cellule epiteliali sono rimasti collegati gli uni agli altri, anche se la loro organizzazione è stata interrotta. Alcune delle cellule epiteliali fatto penetrare il gel, ma di solito in file singolo "colonne" che sono rimasti collegato al tessuto. Un risultato simile è stato osservato in topi vivi.

"Per le cellule tumorali a metastatizzare, devono iniziare a interagire con le proteine ​​di fuori del tumore e alla fine mettersi in proprio", dice Elia Shamir, uno studente laureato in laboratorio e autore principale di Ewald sullo studio. "Quando abbiamo eliminato E-caderina, le cellule epiteliali cominciarono interagire più con proteine ​​nel gel, ma non perdono il contatto con il resto del tessuto mammario."

In una seconda serie di esperimenti, la squadra acceso un gene chiamato TWIST1, che è pensato per influenzare l'attività di molti geni necessari per trasformare gruppi di cellule epiteliali, cellule stazionarie in mobili indipendenti. Il risultato, dicono, è stato drammatico. Entro 24 ore di accensione TWIST1, decine di singole cellule hanno cominciato a muoversi oltre il confine epiteliale e nel gel oltre. Ancora una volta, risultati simili sono stati osservati quando l'esperimento è stato ripetuto in topi vivi.

Sorprendentemente, i ricercatori dicono che quando hanno causato le cellule epiteliali che mancano E-caderina per accendere TWIST1, le cellule non erano più in grado di fuggire nel gel come singole cellule. Invece, hanno creato molti "colonne" di cellule, che non si staccano dal tessuto mammario. Questi risultati suggeriscono che il distacco unicellulare e migrazione indotta da TWIST1 effettivamente richiede la presenza di E-caderina - proteina Velcro che aiuta legano insieme le cellule. "Questa scoperta è abbastanza controintuitivo", Ewald dice, "e siamo ansiosi di capire la biologia dietro di esso."

Poiché TWIST1 è noto a pregiudicare l'attività di molti geni, i ricercatori hanno cominciato a restringere quali di questi geni è responsabile della diffusione cellulari sono stati testimoni. Con queste informazioni, sperano di individuare nuovi strumenti di prevenzione delle metastasi.

"Il nostro obiettivo è quello di migliorare i risultati per i pazienti con carcinoma mammario metastatico, e questo lavoro ci porta un passo più vicino a farlo", dice Ewald.

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