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Il nucleo delle cellule può svolgere il ruolo nel permettere alle celle di eludere gli ambienti ammucchiati

Come la gente, le celle nel corpo umano proteggono il loro spazio personale. Sembrano conoscere quanto spazio hanno bisogno e se ottiene troppo stretto, la maggior parte delle celle preferiscono liberarsi. Il meccanismo permettendo alle celle di eludere gli ambienti ammucchiati sembra fare partecipare un giocatore insolito - il nucleo delle cellule. Ciò è che cosa i ricercatori da ricerca sul cancro dei bambini di St Anna istituiscono Vienna, l'College Londra, il curie Parigi di re dell'istituto e ETH Zürich a Basilea ha mostrato nel loro lavoro recente.

Le celle del tessuto proteggono il loro “spazio personale„

Il corpo umano consiste dei trilioni delle celle che crescono nei volumi limitati, che piombo spesso all'ammucchiatura delle cellule. L'effetto d'ammucchiatura è esacerbato quando la crescita e la proliferazione delle cellule sono fuori controllo durante la formazione del tumore. Ciò crea un microenvironment compressivo per le celle costituenti. Come le celle del tumore fanno fronte alla mancanza di spazio e di sollecitazioni di compressione? Rispondendo a questo problema, i ricercatori hanno trovato che le celle possono percepire la compressione ambientale.

Per agire in tal modo, utilizzano il loro più grande e compartimento interno più rigido, il nucleo. Schiacciando le celle al grado che deforma fisicamente il nucleo induce le membrane nucleari a spiegare ed allungare. Questi cambiamenti sono individuati dalle proteine specializzate, attivanti la contrattilità cellulare. La capacità di sviluppare le forze contrattili contribuisce a schiacciare la cella dal suo microenvironment compressivo “in un meccanismo di riflesso dell'evasione„. Di conseguenza, lo studio propone che il nucleo funzioni come rigatrice (vedi l'illustrazione accompagnante). Permette che le celle viventi misurino il loro spazio personale ed avviino le risposte specifiche una volta che lo spazio è violato.

Restrizioni grasse per mirare alla vulnerabilità metabolica nel cancro?

Poichè gli scienziati descrivono nell'articolo, la fosfolipasi cPLA2 di Ca2+-dependent è una proteina, che percepisce l'allungamento nucleare della membrana sopra compressione delle cellule. L'autore principale Alexis Lomakin, PhD, sottolinea che cPLA2 rappresenta un obiettivo druggable. “Le ditte farmaceutiche corrente stanno provando i piccoli inibitori della molecola di cPLA2. Sulla base dei nostri dati, downregulating l'attività di cPLA2 in celle del tumore potrebbe interferire con la loro capacità di sfuggire al tumore primario e riprodurrsi per metastasi alle posizioni distanti„, spiega il Dott. Lomakin.

cPLA2-inhibitors impediscono la produzione di acido arachidonico (ARA), che successivamente pregiudica la migrazione, la crescita e la sopravvivenza delle cellule. Tuttavia, gli ARO possono anche essere ottenuti dalle celle dal loro ambiente. La dieta occidentale, per esempio, è una sorgente potente degli acidi grassi omega-6, quali gli ARO. La restrizione del grasso dietetico ed il consumo di omega-3 invece degli acidi grassi omega-6 hanno potuto potenziare con gli inibitori cPLA2 efficacemente per attenuare la fuga delle cellule del tumore dalle aree sovraffollate. “Verificare queste ipotesi è una direzione emozionante per la ricerca futura„, conclude il Dott. Lomakin.

Indicatore premonitore potenziale per chemo-resistenza

L'identificazione del nucleo delle cellule come giocatore attivo che converte rapido gli input meccanici in segnalazione o in output metabolici è sorprendente. Fino all'oggi, il nucleo è stato considerato come deposito passivo per materiale genetico. “Siamo molto emozionanti circa che cosa verranno dopo„, diciamo il Dott. Lomakin. Secondo lui, gli alti livelli di deformazione nucleare hanno potuto essere premonitori di potenziale e della resistenza metastatici alla chemioterapia ed all'immunoterapia.

Per molti anni, i patologi stanno valutando i cambiamenti sotto forma del nucleo per discriminare fra le fasi differenti della crescita del tumore; tuttavia, come queste alterazioni strutturale-meccaniche del nucleo urtano dal punto di vista funzionale le cellule tumorali sono rimanere completamente inesplorate.„

Alexis Lomakin, PhD, autore principale

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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.