Schopnost buněk převádět mechanické změny na biologické reakce, proces nazývaný mechanotransdukce, hraje důležitou roli v progresi pevných nádorů, jako je rakovina prsu. Je dobře známo, že běžné mechanické změny v progresi rakoviny primárně zahrnují ztvrdnutí tkáně, což je to, co je detekováno během samovyšetření nebo palpace prsu k detekci základních nádorů. Ztuhnutí prsní tkáně vyvolává řadu kaskádových efektů, včetně vytvoření intracelulárního napětí a deformace jádra, což nakonec aktivuje expresi genů odpovědných za kontrolu buněčné proliferace. expresi genů, které jsou úzce spojeny s růstem nádoru.
Nedávno byla v mezinárodním časopise Nature Materials publikována studie s názvem „Vazba lamininu a keratinu chrání jádro před mechanickou deformací a signalizací“. V nedávné studii publikované v mezinárodním časopise Nature Materials s názvem „Vazba lamininu a keratinu chrání jádro před mechanickou deformací a signalizací“, vědci z Barcelonské univerzity a dalších institucí odhalili speciální buněčný mechanismus, který je důležitý pro zpomalení progrese. nádorů prsu, ve kterém vědci zjistili, že protein laminin může bránit procesu buněčné mechanotransdukce a chránit tak jádro před deformací, a že vazba laminin-keratin je důležitým mechanismem pro zdravé nádory prsu. Laminin je specializovaný protein, který poskytuje strukturu a podporu zdravé prsní tkáni.
Výzkumná pracovnice Zanetta Kechagia vysvětluje: „Naše studie ukazuje, že přítomnost lamininu snižuje účinky ztuhlosti tkání, a tím účinně chrání buňky před růstem nádorů; tento mechanismus jsme také prokázali in vitro, ale věříme, že má potenciál pro aplikaci in vivo vzhledem k výsledky pozorované ve vzorcích od pacientů s rakovinou prsu Prostřednictvím tohoto mechanismu mohou vědci doufat, že zablokují invazi nádorových buněk, což doufejme povede k dalšímu vývoji citlivějších diagnostických nástrojů a dokonce i nových terapií rakoviny prsu. potřebují prozkoumat tyto možnosti v pozdějších fázích svého výzkumu.
Klíčová je prevence reakce tkáně na ztuhlost nebo zpomalení progrese nádoru prsu.
Obrázek z: Nature Materials (2023). DOI:10,1038/s41563-023-01657-3
Nyní výzkumníci prokázali, že zvýšená tuhost tkáně vyvolává v buňce mechanické reakce, z nichž nejčastější souvisí se změnami v cytoskeletu, který ovlivňuje jeho interakce s okolními tkáněmi a usnadňuje migraci buněk; tato ztuhlost navíc vede k aktivaci YAP proteinů, které jsou schopny vstoupit do jádra buňky a zapnout expresi genů spojených s buněčnou proliferací. Pro studium procesu mechanotransdukce vědci kultivovali buňky prsní tkáně na gelech různých tvrdostí, čímž simulovali zdravé (měkčí) a maligní (tvrdší) tkáně, a porovnávali rozdíly v chování buněk na gelech potažených lamininem s těmi na gelech. gely potažené kolagenem nebo fibronektinem, dalším proteinem podporujícím buňky nadměrně produkovaným v procesu karcinogeneze.
Vědci tedy pozorovali, že buňky nasazené na gely bohaté na laminin měly velmi mírnou mechanickou odezvu na tuhost substrátu ve srovnání s těmi, které byly nasazeny na gely bohaté na kolagen nebo fibronektin, a mechanická odezva na tuhost substrátu nebyla tak výrazná. Souhrnně tato studie odhaluje molekulární mechanismy, kterými tkáně organismu regulují svou citlivost na mechanické signály.
