De Onderzoekers ontdekken centrale schakelaar die beweging van kankercellen regelt

Published on December 9, 2010 at 4:55 AM · No Comments

De Onderzoekers bij de Universiteit van Georgië hebben een centrale schakelaar ontdekt die controleert of de cellen zich bewegen of stationair blijven. Misregulation van deze schakelaar kan een rol in de verhoogde beweging van tumorcellen en in de aggressiviteit van tumors zelf spelen.

„Kwaadaardige kanker doet zich voor wanneer de kankercellen de capaciteit om zich van hun primaire weefselplaats verwerven te verwijderen,“ de bovengenoemde hulpwetenschappelijk onderzoeker van Natalia Starostina in het Ministerie UGA van cellulaire biologie en hoofdauteur van het onderzoek. De „controle van celbeweging is een fundamenteel aspect van dierlijke ontwikkeling, en de tekorten in celbewegingen kunnen verwoestende resultaten hebben die zich van tumormetastase aan vaatziekte uitstrekken.“

De beweging van cellen vereist „het remodelleren“ van een ondersteunende celstructuur genoemd actin cytoskeleton. Onderzoek van Starostina concentreerde zich op hoe actin het remodelleren wordt gecontroleerd en hoe dit de beweging van kankercellen regelt.

De studie werd enkel gepubliceerd in de dagboek OntwikkelingsCel. Naast Starostina, omvatten andere auteurs Jennifer Simpliciano, student; Michael McGuirk, laboratoriumtechnicus; en Edward Kipreos, hoofd van het laboratorium. De Cellulaire biologie is een afdeling van biologische wetenschappen in de Universiteit Franklin van Kunsten en Wetenschappen.

Het onderzoek door de Groep van Kipreos concentreerde zich op een onwaarschijnlijke bron om celbeweging te controleren, werd een CKI protein.CKIs oorspronkelijk geïdentificeerd als inhibitors van de celcyclus die in de kern functioneren om cellen te verhinderen te verdelen. Verrassend, in de laatste jaren, merkten de wetenschappers op dat bepaalde zeer agressieve tumorcellen hoge niveaus van CKI in het cytoplasma hadden, dat het deel van de cel die de kern omringen is.

Team van Kipreos ontdekte dat een proteïne als lrr-1 wordt bekend specifiek CKI geroepen p21 in het cytoplasma van menselijke cellen die degradeert. Als lrr-1 buiten werking wordt gesteld, dan accumuleert p21 in het cytoplasma, waar het het remodelleren van actin cytoskeleton veroorzaakt en celbeweging verhoogt. Één uniek aspect van deze ontdekking is dat lrr-1 p21 slechts niveaus in het cytoplasma (waar p21 actin cytoskeleton) regelt maar niet in de kern (waar p21 celafdeling remt) beïnvloedt.

„Vinden dat lrr-1 p21 niveaus slechts in het cytoplasma controleert was onverwacht,“ bovengenoemde Kipreos, die ook een onderzoeker in het Centrum van Kanker UGA is.

De accumulatie van p21 in het cytoplasma veroorzaakt de herschikking van actin cytoskeleton zodat de staaf-als die gloeidraden van actin worden gemaakt worden opgesplitst, en vrijgegeven actin wordt opnieuw gevestigd aan de periferie van cellen waar het celbeweging bevordert.

„Terwijl men wist dat p21 bij het remodelleren van cytoskeleton betrokken is, had niemand zijn gevolgen voor celmotiliteit,“ bovengenoemde Kipreos bekeken.

De Wetenschappers hadden eerder opgemerkt dat de accumulatie van cytoplasmic p21 in een aantal menselijke kanker met hoge tumorrang en slechte prognose wordt geassocieerd. Het onderzoek van het team Kipreos toont aan dat de tumorcellen met cytoplasmic CKI beweging hebben verhoogd, die de reden deze tumorcellen voorstellen agressiever zijn is omdat hun verbeterde celbewegingen tot metastase leiden waarin kanker door het lichaam uitspreidt.

„Dit werk verstrekt een zeer belangrijk inzicht in hoe de beweging van cellen wordt gecontroleerd en verklaart waarom kanker met hoge cytoplasmic niveaus CKI,“ bovengenoemde Kipreos zo agressief zijn.

De aanvankelijke doorbraak van het team in aaneenschakeling lrr-1 aan de degradatie van CKI kwam uit het bestuderen van de kleine rondworm Caenorhabditis elegans. Zij vonden dat in de worm lrr-1 specifiek de kernvorm van CKI degradeert om cellen toe te staan om te verdelen.

„Wij dachten het zeer interessant was dat in wormen, lrr-1 een CKI in de kern degradeert om celafdeling te regelen, terwijl in mensen, het een CKI in het cytoplasma degradeert om celbeweging te controleren,“ bovengenoemde Starostina.

Precies hoe de nieuwe informatie zou kunnen worden gebruikt om diagnostiek te ontwikkelen of de therapie om kanker te behandelen op ontwikkeling wacht. Maar de ontdekking van deze nieuwe regelgevende weg geeft onderzoekers een doel dat één dag hen kon toestaan om de verspreiding van tumors te vertragen of kankercellen in hun sporen te stoppen.

Bron: Universiteit van Georgië

Read in | English | Español | Français | Deutsch | Português | Italiano | 日本語 | 한국어 | 简体中文 | 繁體中文 | Nederlands | Русский | Svenska | Polski