• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Naukowcy odkryli powiązanie między migracją komórek a przerzutami raka

    16.05.2011. 16:26
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Dwuosobowy zespół z Ośrodka Badań Onkologicznych im. Freda Hutchinsona w USA odkrył, w jaki sposób migrują komórki w rozwijającym się mózgu oraz jak inne typy komórek mogą poruszać się w organizmie. Część badań została dofinansowana przez UE ze stypendium Marie Curie. Wyniki zaprezentowane w czasopiśmie Nature Neuroscience mogą dostarczyć obszernych informacji na temat rozwoju neurologicznego i pomóc w wyjaśnieniu przerzutów nowotworów.

    Komórki dzielą się i zajmują miejsca w odpowiednich schematach w czasie prawidłowego rozwoju organizmu oraz specjalizują się, aby zbudować odrębne tkanki i organy. Prawidłowy rozwój organizmu człowieka jest uzależniony od tego, jak komórki poradzą sobie ze wzorcami migracyjnymi. Według naukowców kolejnym elementem krytycznym jest proces, w którym komórki różnicują się lub ewoluują z typów mniej wyspecjalizowanych w bardziej wyspecjalizowane. Zła koordynacja może skutkować nieprawidłowym rozwojem i doprowadzić do nowotworu.

    Dr Jonathan Cooper z Wydziału Nauk Ośrodka Badań Onkologicznych im. Freda Hutchinsona i dr Yves Jossin, pracownik naukowy w laboratorium dr Coopera, przeanalizowali migrację komórek w korze mózgowej rozwijającego się mózgu. Kora mózgowa, która tworzy istotę szarą mózgu, odgrywa ważną rolę w organizmie człowieka, regulując w szczególności pamięć, uwagę, percepcję, język, świadomość i myślenie.

    Na wysokim poziomie rozwoju u ludzi, kora mózgowa jest złożona z poziomych warstw wyspecjalizowanych neuronów połączonych pionowo w obwody. Jeżeli komórki nerwowe znajdą się w nieprawidłowych warstwach to może to doprowadzić do wadliwego "okablowania" i spowodować zaburzenia neurologiczne, takie jak autyzm, schizofrenia czy epilepsja.

    W płodzie człowieka kora rozwija się od środka na zewnątrz, poprzez dodawanie nowych komórek nerwowych. Neurony przemieszczają się od wewnątrz i przechodzą między neuronami już rozmieszczonymi w warstwach pośrednich. Tworzą następnie według naukowców nowe warstwy na zewnątrz. Nurtujące od dawna pytanie brzmi: w jaki sposób odbywa się regulacja migracji?

    Dr Cooper i dr Jossin odkryli wiele sygnałów kontrolujących poszczególne etapy w przemieszczaniu się neuronów korowych. Ich zdaniem nowe komórki nerwowe rozpoczynają przemieszczanie się od wewnątrz na zewnątrz w linii prostej, aż osiągną warstwę znaną jako "strefa pośrednia", która jest niszą dla niektórych neuronów, ale głównym miejscem dla wielu aksonów (włókien łączących).

    Po dotarciu do tej warstwy nowe neurony gubią się i poruszają się nieregularnie. Zdaniem zespołu, kiedy wreszcie neurony opuszczą strefę pośrednią to wracają ponownie do pierwotnego kierunku ruchu i pędzą naprzód przez warstwy zróżnicowanych neuronów w kierunku zewnętrznej powierzchni kory.

    Jak zatem neurony odnajdują drogę po wydostaniu się z nieładu w strefie pośredniej? Dr Cooper i dr Jossin zidentyfikowali białko sygnałowe o nazwie Reelin, które jest tworzone przez komórki występujące w najbardziej zewnętrznej warstwie kory. To nie tajemnica, że mutacje genu Reelin wywołują spore nieprawidłowości w warstwach korowych. Niemniej nikt nie był w stanie stwierdzić, kiedy migracja komórek ulega dezorganizacji pod nieobecność białka Reelin. Odkrycia wskazują, że nowe komórki nerwowe reagują na Reelin, kiedy wyłaniają się ze strefy pośredniej.

    "To niezwykłe, ponieważ górna warstwa kory, gdzie wytwarzane jest białko Reelin, jest znacznie oddalona od górnej granicy strefy pośredniej, gdzie oddziałuje, zatem białko Reelin musi być rozproszone (sic)" - mówi dr Cooper. "Niesamowite jest również to, że białko Reelin wydaje się nie być samo w sobie sygnałem kierunkowym. Wywołuje raczej zmiany w błonach migrujących neuronów, które umożliwiają komórkom reagowanie na sygnały kierunkowe."

    Kiedy białko Reelin wkracza do akcji, na powierzchni komórek nabrzmiewa białko błonowe kadheryna n. Ten czynnik pobudzający umożliwia neuronom wybór odpowiedniego kierunku na kolejnym etapie migracji.

    "To nowa i zaskakująca funkcja kadheryny n, ponieważ zwykle to białko działa jako stabilizator komórkowy, a nie jako aranżer migracji" - wskazuje dr Jossin. "Nowa rola kadheryny n w ukierunkowywaniu komórek migracyjnych jest całkiem nieoczekiwana i sugeruje, że kadheryny na powierzchni innych typów komórek - prawidłowych lub nowotworowych - również mogą pomagać im raczej się przemieszczać niż pozostawać w miejscu. To odkrycie może przynieść nowe wskazówki dotyczące sposobu migracji komórek prawidłowych i nowotworowych w organizmie."

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)

    Kora mózgu - struktura mózgu, w części kresomózgowia, zbudowana z istoty szarej, którą stanowią komórki neuronów. Jest największą częścią płaszcza, pokrywa obydwie półkule kresomózgowia. Tworzy ją około 10 mld komórek nerwowych ułożonych w sześciu warstwach o różnej grubości. Dominują w niej komórki piramidalne (najbardziej charakterystyczne dla kory), gwiaździste (głównie w czwartej warstwie) oraz wrzecionowate (w najgłębszej warstwie kory). Kora mózgu osiąga grubość do 4,5 mm. Jest bardzo silnie pofałdowana, dzięki czemu przy mniejszej objętości posiada większą powierzchnię czynną - 2 500 cm u człowieka , co odpowiada powierzchni kuli o średnicy 28 cm.

    Kora mózgu - struktura mózgu, w części kresomózgowia, zbudowana z istoty szarej, którą stanowią komórki neuronów. Jest największą częścią płaszcza, pokrywa obydwie półkule kresomózgowia. Tworzy ją około 10 mld komórek nerwowych ułożonych w sześciu warstwach o różnej grubości. Dominują w niej komórki piramidalne (najbardziej charakterystyczne dla kory), gwiaździste (głównie w czwartej warstwie) oraz wrzecionowate (w najgłębszej warstwie kory). Kora mózgu osiąga grubość do 4,5 mm. Jest bardzo silnie pofałdowana, dzięki czemu przy mniejszej objętości posiada większą powierzchnię czynną - 2 500 cm u człowieka , co odpowiada powierzchni kuli o średnicy 28 cm.

    Komórki Purkiniego (ang. Purkinje cells) – typ neuronów GABA-ergicznych kory móżdżku. Obok komórek Betza należą do największych neuronów występujących w mózgu człowieka. Aksony komórek Purkiniego dochodzą do istoty białej móżdżku i ulegają przełączeniu na jądra móżdżku i jądra przedsionkowe.

    Komórki Betza lub olbrzymie komórki piramidowe – rodzaj neuronów piramidowych zlokalizowanych w V warstwie istoty szarej pierwszorzędowej kory ruchowej (M1). Zostały opisane w 1874 roku przez rosyjskiego anatoma i histologa Władimira Betza. Są to jedne z największych komórek ośrodkowego układu nerwowego, ich perikariony mają nawet 100 μm średnicy. Komórki Betza wysyłają aksony do rdzenia kręgowego, gdzie tworzą synapsy z komórkami rogów przednich, stanowią zatem pierwszy neuron dróg piramidowych (nazwa komórek piramidowych wzięła się jednak od ich kształtu, zanim poznano dokładny przebieg dróg piramidowych). Komórki Betza mają jeden apikalny dendryt, jak inne komórki piramidowe, poza nim mają też liczne odgałęziające się w różnych komórkach asymetryczne dendryty, z których większość dochodzi do warstw V i VI kory, a także głębiej, do istoty białej mózgu. Według jednej pracy, komórki Betza stanowiły do 10% populacji wszystkich komórek piramidowych warstwy Vb pierwotnej kory ruchowej.

    Tkanka nerwowa (textus nervosus) – utworzona przez neurony (komórki nerwowe) i komórki glejowe, tworzy układ nerwowy. Odbiera, przekazuje i reaguje na bodźce pochodzące ze środowiska zewnętrznego, jak na przykład dotyk, temperatura czy światło. Przewodzi impulsy z neuronu do efektorów, od receptorów, przetwarza impulsy w adekwatne odpowiedzi, przewodzi impulsy z neuronu do innego neuronu, wytwarza substancje przekaźnikowe. Komórki nerwowe umożliwiają organizmowi normalne funkcjonowanie w danym środowisku, adekwatną odpowiedź w zależności od sytuacji w środowisku zarówno wewnętrznym jak i zewnętrznym. Neurony stale rejestrują się, analizują informacje o stanie wewnętrznym organizmu jak i zewnętrznym stanie otoczenia, przez co przygotowują organizm do adekwatnej reakcji. Do neuronów należy również koordynacja aktywności intelektualnej, świadomości, podświadomości, aktywności ruchowej czy też czynności gruczołów dokrewnych.

    Zespoły mielodysplastyczne (mielodysplazja szpiku) (ang. Myelodysplastic syndrome; MDS) – klonalne zaburzenie hematopoetycznej komórki macierzystej uniemożliwiające różnicowanie i dojrzewanie komórek, przejawiające się jedno-, dwu- lub trójliniową cytopenią i najczęściej bogatokomórkowym szpikiem. Jest to grupa blisko związanych jednostek chorobowych, w których proces tworzenia krwinek jest zakłócony przez niezdolność niedojrzałych komórek do prawidłowego wzrostu i rozwoju. Czasami nazywany stanem przedbiałaczkowym, ponieważ w zaawansowanych postaciach stosunkowo często transformuje w kierunku ostrych białaczek.

    Zespoły mielodysplastyczne (mielodysplazja szpiku) (ang. Myelodysplastic syndrome; MDS) – klonalne zaburzenie hematopoetycznej komórki macierzystej uniemożliwiające różnicowanie i dojrzewanie komórek, przejawiające się jedno-, dwu- lub trójliniową cytopenią i najczęściej bogatokomórkowym szpikiem. Jest to grupa blisko związanych jednostek chorobowych, w których proces tworzenia krwinek jest zakłócony przez niezdolność niedojrzałych komórek do prawidłowego wzrostu i rozwoju. Czasami nazywany stanem przedbiałaczkowym, ponieważ w zaawansowanych postaciach stosunkowo często transformuje w kierunku ostrych białaczek.

    Dodano: 16.05.2011. 16:26  


    Najnowsze