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O núcleo de pilha pode jogar o papel em permitir pilhas iludir ambientes aglomerados

Como povos, as pilhas no corpo humano protegem seu espaço pessoal. Parecem saber quanto espaço precisam, e se obtem demasiado apertado, a maioria de pilhas preferem quebrar livre. O mecanismo permitindo pilhas de iludir ambientes aglomerados parece envolver um jogador incomum - o núcleo de pilha. Este é o que os pesquisadores do instituto de investigação do cancro Viena das crianças de St Anna, a Faculdade Londres do rei, o curie Paris do instituto, e o ETH Zürich em Basileia mostraram em seu trabalho recente.

As pilhas do tecido protegem seu “espaço pessoal”

O corpo humano consiste em trilhões das pilhas que crescem em volumes limitados, que conduz frequentemente à aglomeração da pilha. O efeito de aglomeração é agravado quando o crescimento e a proliferação da pilha são fora do controle durante a formação do tumor. Isto cria um microambiente compressivo para as pilhas constitutivas. Como as pilhas do tumor lidam com a falta do espaço e de esforços compressivos? Respondendo a esta pergunta, os investigador encontraram que as pilhas podem detectar a compressão ambiental.

Para fazer assim, utilizam seu compartimento interno mais maior e mais duro, o núcleo. Espremendo pilhas ao grau que se deforma fisicamente o núcleo faz com que as membranas nucleares desdobrem-se e estiquem-se. Estas mudanças são detectadas pelas proteínas especializadas, ativando a contractibilidade celular. A capacidade para desenvolver forças contrácteis ajuda a espremer a pilha fora de seu microambiente compressivo da “em um mecanismo do reflexo evasão”. Conseqüentemente, o estudo propor que o núcleo se opere como uma régua (veja a ilustração de acompanhamento). Permite que as pilhas vivas meçam seu espaço pessoal e provoquem respostas específicas uma vez que o espaço se torna violado.

Limitações gordas para visar a vulnerabilidade metabólica no cancro?

Porque os cientistas descrevem no papel, o phospholipase cPLA2 de Ca2+-dependent é uma proteína, que detecte o estiramento nuclear da membrana em cima da compressão da pilha. O autor principal Alexis Lomakin, PhD, sublinha que cPLA2 representa um alvo druggable. As “companhias farmacéuticas estão testando actualmente inibidores pequenos da molécula de cPLA2. Baseado em nossos dados, downregulating a actividade de cPLA2 em pilhas do tumor pôde interferir com sua capacidade para escapar o tumor preliminar e para reproduzir-se por metástese aos lugar distantes”, explica o Dr. Lomakin.

cPLA2-inhibitors impedem a produção de ácido arachidonic (ARA), que afecta subseqüentemente a migração, o crescimento, e a sobrevivência da pilha. Contudo, as AROS podem igualmente ser obtidas por pilhas de seu ambiente. A dieta ocidental, por exemplo, é uma fonte poderoso dos ácidos omega-6 gordos, tais como AROS. A limitação da gordura dietética e o consumo de omega-3 em vez dos ácidos omega-6 gordos podiam synergize com os inibidores cPLA2 para atenuar eficazmente o escape da pilha do tumor das áreas abarrotado. “Testar estas hipóteses é um sentido emocionante para a pesquisa futura”, conclui o Dr. Lomakin.

Marcador com carácter de previsão potencial para a chemo-resistência

Identificar o núcleo de pilha como um jogador activo que converta ràpida entradas mecânicas na sinalização ou em saídas metabólicas é surpreendente. Até hoje, o núcleo foi considerado como um depósito passivo para o material genético. “Nós somos muito entusiasmado sobre o que vem em seguida”, dizemos o Dr. Lomakin. De acordo com ele, os altos nível da deformação nuclear podiam ser com carácter de previsão do potencial e da resistência metastáticos à quimioterapia e à imunoterapia.

Por muitos anos, os patologistas têm avaliado mudanças na forma do núcleo para discriminar entre fases diferentes do crescimento do tumor; contudo, como estas alterações estrutural-mecânicas do núcleo impactam funcional as células cancerosas permaneceram completamente inexploradas.”

Alexis Lomakin, PhD, autor principal

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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.