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Le noyau de cellules peut jouer le rôle en permettant à des cellules d'éluder les environnements serrés

Comme des gens, les cellules au corps humain protègent leur espace personnel. Ils semblent connaître de combien d'espace ils ont besoin, et s'il devient trop serré, la plupart des cellules préfèrent se briser librement. Le mécanisme permettant à des cellules d'éluder les environnements serrés semble comporter un lecteur exceptionnel - le noyau de cellules. Est ce ce que les chercheurs de l'institut de cancérologie des enfants de St Anna Vienne, College Londres du Roi, curie Paris d'institut, et ETH Zürich à Bâle ont montré dans leurs travaux récents.

Les cellules du tissu protègent leur « espace personnel »

Le corps humain se compose des trillions des cellules s'élevant en volumes logés, qui mène souvent à l'encombrement de cellules. L'effet de encombrement est aggravé quand la croissance des cellules et la prolifération sont hors de contrôle pendant la formation de tumeur. Ceci produit un micro-environnement compressif pour les cellules constitutives. Comment les cellules tumorales satisfont-elles au manque de l'espace et d'efforts de compression ? Répondant à cette question, les chercheurs ont constaté que les cellules peuvent détecter le compactage environnemental.

Pour faire ainsi, ils utilisent leur plus grand et plus raide compartiment interne, le noyau. Serrant des cellules au degré qui déforme matériel le noyau fait dévoiler et étendre les membranes nucléaires. Ces modifications sont trouvées par les protéines spécialisées, activant la contractilité cellulaire. La capacité de développer les forces contractiles aide à serrer la cellule hors de son micro-environnement compressif dans un mécanisme « de réflexe d'évasion ». Par conséquent, l'étude propose que le noyau fonctionne comme grille de tabulation (voyez l'illustration de accompagnement). Elle permet aux cellules vivantes de mesurer leurs réactions spécifiques personnelles de l'espace et de déclencheur une fois que l'espace devient violé.

Grosses restrictions pour viser la vulnérabilité métabolique dans le cancer ?

Car les scientifiques décrivent dans le papier, la phospholipase cPLA2 de Ca2+-dependent est une protéine, qui détecte l'extension nucléaire de membrane sur le compactage de cellules. L'auteur important Alexis Lomakin, PhD, met l'accent sur que cPLA2 représente un objectif druggable. Les « sociétés pharmaceutiques vérifient actuel des inhibiteurs de petite molécule de cPLA2. Basé sur nos caractéristiques, downregulating l'activité de cPLA2 en cellules tumorales pourrait nuire leur capacité d'échapper à la tumeur primaire et métastaser aux sites distants », explique M. Lomakin.

cPLA2-inhibitors évitent la production de l'acide arachidonique (ARA), qui affecte par la suite la migration des cellules, l'accroissement, et la survie. Cependant, des ARUMS peuvent également être obtenus par des cellules de leur environnement. Le régime occidental, par exemple, est une source efficace des acides gras omega-6, tels que des ARUMS. La restriction de cholestérol alimentaire et la consommation de l'oméga-3 au lieu des acides gras omega-6 ont pu synergiser avec les inhibiteurs cPLA2 pour atténuer effectivement l'évasion de cellule tumorale des endroits surchargés. Le « test de ces hypothèses est un sens passionnant pour la future recherche », conclut M. Lomakin.

Borne prévisionnelle potentielle pour la chimio-résistance

Le recensement du noyau de cellules en tant que lecteur actif qui convertit rapidement les entrées mécaniques en signalisation ou sorties métaboliques est étonnant. Jusqu'à aujourd'hui, le noyau a été considéré comme entrepôt passif pour le matériel génétique. « Nous sommes très enthousiastes au sujet de ce qui vient ensuite », dit M. Lomakin. Selon lui, les niveaux élevés de déformation nucléaire ont pu être prévisionnels du potentiel métastatique et de la résistance à la chimiothérapie et à l'immunothérapie.

Depuis de nombreuses années, les pathologistes avaient évalué des modifications sous forme de noyau pour distinguer entre différentes étapes de croissance tumorale ; cependant, comment cette altération structurel-mécanique du noyau influence fonctionellement les cellules cancéreuses sont demeurées complet encore inconnues. »

Alexis Lomakin, PhD, auteur important

Source:
Journal reference:

Lomakin, A.J., et al. (2020) The nucleus acts as a ruler tailoring cell responses to spatial constraints. Science. doi.org/10.1126/science.aba2894.