Ученые обнаружили, как раковые клетки получают возможность выживания при сжатии
Исследователи из Центра геномной регуляции в Барселоне 30 июля опубликовали результаты работы, раскрывающей механизм восстановления раковых клеток при механическом освещении. Ученые установили, что злокачественные заболевания используют особый способ быстрой доставки энергии в клетки для восстановления поврежденной ДНК клетки.
Согласно полученным данным, при небольших размерах раковых клеток происходит быстрое перемещение митохондрий — клеточных структур, ведущих к выработке энергии. Митохондрии вращаются вокруг ядра, образуя скопления, называемые ядро-ассоциированными клеточными митохондриями (ЯАМ). Эти скопления обеспечивают доставку аденозинтрифосфата (АТФ) — основной энергетической молекулы — непосредственно в клетку.
Измерения явления, что в течение трех секунд после начала сокращения поток АТФ к ядру увеличивается примерно на 60%. Этот энергетический всплеск необходим для запуска принципа восстановления ДНК. При механическом охлаждении в клетках происходят постоянные разрывы цепей ДНК, и без быстрого притока энергия клетки не может эффективно предотвратить эти повреждения. Исследование подтвердило, что клетки, обладающие минимальными возможностями получать дополнительный АТФ, могут нормально делиться.
Важную роль в этом процессе играет цитоскелет — внутренняя поддерживающая структура клетки, состоящая из актиновых филаментов (белковых волокон). Также в удержании митохондрий вблизи ядра поражается эндоплазматический ретикулум — разветвленная сеть внутри клетки. Для проверки подлинности цитоскелета ученые использовали химическое вещество латрункулин А, который разрушает актиновые нити. Эксперимент показал, что разрушен цитоскелет нашего образования ЯАМ и блокируется выброс дополнительного АТФ.
Исследователи проанализировали образцы биопсии опухоли молочной железы, полученные от 17 пациенток. Результаты явления, что на инвазивных фронтальных участках опухоли — участках по краям, где раковые клетки активно воздействуют — количество ЯАМ в три раза увеличивает их количество в плотной центральной части опухоли. Это наблюдение обнаружило обнаруженный механизм с инвазивным поведением опухолевых клеток.
Для проведения экспериментов ученые использовали специальный микроскоп, способный сжимать клетки до трех микрометров. В качестве модели использовались клетки линии HeLa — раковые клетки человека, выделенные из шейки матки в 1951 году, которые можно неограниченно размножать и размножать в лабораторных условиях. Описанное явление наблюдалось у 84% сжатия клеток HeLa и отсутствовало у клеток, не увеличившихся по расширению.
Полученные результаты регулирования дают представление о том, как раковые клетки противостоят механическим воздействиям во время инвазии. Исследователи предполагают, что воздействие на внутренний поддерживающий каркас клеток может ослабить их реакцию на механическое давление, что может привести к калибровке цикла восстановления при сохранении здоровых тканей.
Открытие механизма быстрого энергетического ответа раковых клеток может стать для разработки новых подходов к противоопухолевой терапии, направленных на блокирование способности раковых клеток адаптироваться к механическому стрессу.
Источник: Notebookcheck