Naukowcy spowalniają wzrost komórek nowotworowych trzustki

Mitochondria spalają tlen, a tym samym dostarczają energię organizmowi. Bez tlenu lub w przypadku braku składników odżywczych komórki muszą szybko zmienić swoje zaopatrzenie w energię. Naukowcy z Instytutu Biologii Starzenia im. Maxa Plancka wykazali, że mitochondria są przeprogramowywane pod wpływem braku tlenu i składników odżywczych. W ten sposób komórki mogą nadal rosnąć. Guzy trzustki również wykorzystują to przeprogramowanie, a zatem mogą nadal się rozprzestrzeniać pomimo braku składników odżywczych i braku tlenu. Naukowcy uważają, że białka w tym nowo odkrytym szlaku sygnałowym mogą być dobrym celem terapii przeciwko rakowi trzustki, na który obecnie nie ma leku.

Komórki przystosowują się do niedoboru tlenu, przełączając swoje dostawy energii na tak zwaną glikolizę, w której cukier jest fermentowany bez tlenu. Może to być konieczne na przykład w starszym wieku, ponieważ komórki w organizmie są często słabo zaopatrzone w tlen i składniki odżywcze. Jednak komórki rakowe również mogą mieć ten problem, ponieważ niektóre nowotwory są słabo ukrwione, a zatem do komórek dociera niewiele tlenu i składników odżywczych."Od pewnego czasu wiadomo, że komórki zmniejszają liczbę mitochondriów, gdy przechodzą na glikolizę, gdy brakuje tlenu i nie potrzebują ich już do produkcji energii. Teraz odkryliśmy, że pozostałe mitochondria są dodatkowo przeprogramowane, aby spełnić nowe wymagania", wyjaśnia Thomas Langer, dyrektor Max Planck.

Przełączanie z wbudowanym timerem

Dzieje się to za pośrednictwem nowo odkrytego szlaku sygnałowego w komórce: proteaza w błonie mitochondriów jest aktywowana podczas przełączania na glikolizę, a następnie rozkłada szeroką gamę białek w organellach. W rezultacie nie mogą powstać żadne nowe mitochondria, a pozostałe mitochondria zmieniają swój metabolizm. Proces ten ostatecznie zatrzymuje się samoistnie, ponieważ proteaza zaczyna się degradować, gdy jest bardzo aktywna. "Ta ścieżka sygnałowa nie tylko ma wbudowany zegar, ale także umożliwia bardzo szybką reakcję na niedobór tlenu", mówi Langer.

Zmniejszony wzrost komórek nowotworowych

Następnie naukowcy badali komórki nowotworowe pochodzące od pacjentów z guzami trzustki. Guzy te rosną przy braku tlenu i są bardzo agresywne. Naukowcom udało się ograniczyć wzrost guza poprzez wyłączenie szlaku sygnałowego w mitochondriach. Było to widoczne w komórkach nowotworowych na szalce Petriego, a także w guzach trzustki myszy. "Obecnie nie ma leczenia raka trzustki. Uważam, że ta proteaza może być bardzo interesującym celem terapeutycznym, ponieważ zaobserwowaliśmy, że szlak sygnałowy jest również aktywny u pacjentów z rakiem trzustki", wyjaśnia Langer. "Jednak jak dotąd nie są znane żadne substancje, które działałyby na tę proteazę".

Brak tlenu przeprogramowuje mitochondria | Towarzystwo Maxa Plancka (mpg.de)

Sprawdź nas:

Strona www stworzona w kreatorze WebWave.