Επιθηλιακή-μεσεγχυματική μετάβαση

ο επιθηλιακή-μεσεγχυματική μετάβαση, επίσης EMT ονομάζεται, αναφέρεται στον μετασχηματισμό επιθηλιακών κυττάρων σε μεσεγχυματικά κύτταρα. Αυτός ο μετασχηματισμός έχει μεγάλη σημασία για την εμβρυϊκή ανάπτυξη. Ωστόσο, αυτή η διαδικασία παίζει επίσης βασικό ρόλο στην ανάπτυξη μεταστάσεων στα καρκινώματα.

Τι είναι η επιθηλιακή-μεσεγχυματική μετάβαση

Μία επιθηλιακή μεσεγχυματική μετάβαση είναι η μετατροπή ήδη διαφοροποιημένων επιθηλιακών κυττάρων σε μη διαφοροποιημένα μεσεγχυματικά βλαστικά κύτταρα. Αυτή η διαδικασία έχει ιδιαίτερη σημασία κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ανάπτυξης.

Ως μέρος αυτού του μετασχηματισμού, τα επιθηλιακά κύτταρα απελευθερώνονται από τον δεσμό τους και μπορούν να μεταναστεύσουν στο σώμα. Με αυτόν τον τρόπο, διέρχονται από την υπόγεια μεμβράνη. Η βασική μεμβράνη διαχωρίζει τα επιθήλια, τα γλοιακά κύτταρα και το ενδοθήλιο από τον κυτταρικό χώρο του συνδετικού ιστού. Ως μη διαφοροποιημένα πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα, τα μεταναστευμένα κύτταρα φτάνουν σε όλες τις περιοχές του αναπτυσσόμενου οργανισμού και μπορούν να διαφοροποιηθούν ξανά σε οποιονδήποτε τύπο κυττάρου.

Τα επιθηλιακά κύτταρα σχηματίζουν το λεγόμενο επιθήλιο, που είναι ένας συλλογικός όρος για τον αδενικό και καλύπτοντας ιστό. Το μεσεγχύμιο περιλαμβάνει τον ζελατινώδη και εμβρυϊκό συνδετικό ιστό από τον οποίο αναπτύσσονται οστά, χόνδροι, λείοι μύες, καρδιακοί μύες, νεφρά, φλοιός επινεφριδίων, το σύστημα σχηματισμού αίματος με αιμοφόρα αγγεία και λεμφικά αγγεία και δικτυωτός, σφιχτός και χαλαρός συνδετικός ιστός.

Λειτουργία & εργασία

Η επιθηλιακή-μεσεγχυματική μετάβαση είναι μια σημαντική διαδικασία κατά την εμβρυογένεση. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, λαμβάνει χώρα αυξημένη ανάπτυξη, στην οποία συμμετέχουν όλα τα κύτταρα του σώματος. Τα επιθηλιακά κύτταρα που έχουν ήδη διαφοροποιηθεί περιλαμβάνονται επίσης σε αυτές τις διαδικασίες ανάπτυξης. Για να γίνει αυτό, ωστόσο, πρέπει να μετατραπούν ξανά σε πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα.

Η πιο έντονη ανάπτυξη εμφανίζεται τις πρώτες οκτώ εβδομάδες της εγκυμοσύνης. Η πραγματική διαδικασία της εμβρυογένεσης ξεκινά περίπου την έκτη ημέρα της εγκυμοσύνης μετά το λεγόμενο στάδιο βλάστησης (ανάπτυξη κυττάρων) και διαρκεί μέχρι το τέλος της όγδοης εβδομάδας της εγκυμοσύνης. Σε αυτήν τη φάση, η επιθηλιακή-μεσεγχυματική μετάβαση είναι πολύ σημαντική, καθώς όλα τα όργανα δημιουργούνται τώρα. Πολλά επιθηλιακά κύτταρα χάνουν ξανά τη διαφοροποίηση και την προσκόλλησή τους εδώ. Μεταναστεύουν μέσω της βασικής μεμβράνης και κατανέμονται σε όλο το σώμα. Εκεί συμπεριφέρονται και πάλι σαν φυσιολογικά πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα και υπόκεινται σε ανανεωμένη διαφοροποίηση σε διαφορετικούς τύπους κυττάρων.

Φυσικά, μπορούν επίσης να διαφοροποιηθούν και πάλι σε επιθηλιακά κύτταρα. Για να γίνει αυτό, οι επαφές κυττάρων πρέπει πρώτα να μειωθούν και να ακυρωθεί η πολικότητα των επιθηλιακών κυττάρων. Η κυτταρική επαφή εννοείται ότι σημαίνει τη συνοχή των κυττάρων με τα λεγόμενα μόρια προσκόλλησης. Η ε-καντερίνη είναι ένα σημαντικό μόριο προσκόλλησης. Η ε-καντερίνη είναι μια διαμεμβρανική γλυκοπρωτεΐνη που εξαρτάται από τα ιόντα ασβεστίου. Συνδέει τα επιθηλιακά κύτταρα μεταξύ τους και διασφαλίζει την πολικότητα των κυττάρων και τη μετάδοση σήματος. Κατά τη διάρκεια της εμβρυογένεσης, η δραστικότητα της Ε-καντερίνης μειώνεται. Αυτό οδηγεί στην χαλάρωση της κυτταρικής δομής. Ταυτόχρονα, η πολικότητα των κυττάρων εξαφανίζεται επίσης.

Τα επιθηλιακά κύτταρα έχουν τόσο τη λεγόμενη κορυφή (εξωτερική) όσο και τη βασική πλευρά που βλέπει στον υποκείμενο ιστό. Η εξωτερική πλευρά είναι στην επιφάνεια του δέρματος και των βλεννογόνων, ενώ η βασική πλευρά συνδέεται με τον συνδετικό ιστό που βρίσκεται κάτω από ένα βασικό έλασμα. Και οι δύο πλευρές έχουν διαφορετικές λειτουργικές και δομικές διαφορές και έτσι διασφαλίζουν τη μορφολογία των οργάνων. Ωστόσο, η εμβρυογένεση απαιτεί γρήγορες αλλαγές και ευκαμψία των κυττάρων για να είναι σε θέση να προσαρμόζεται γρήγορα στις διαδικασίες ανάπτυξης.

Μετά το τέλος της εμβρυογένεσης, η επιθηλιακή-μεσεγχυματική μετάβαση χάνει τη σημασία της για τον οργανισμό.

Ασθένειες και παθήσεις

Η επιθηλιακή μεσεγχυματική μετάβαση (ΕΜΤ) ωφελεί μόνο τον οργανισμό κατά την πολύ σύντομη περίοδο εμβρυογένεσης. Μετά τη φάση της θυελλώδους ανάπτυξης, τα κύτταρα διαφοροποιούνται. Δεν υπάρχει πλέον ανάγκη για μεγάλο αριθμό πολυδύναμων βλαστικών κυττάρων. Επομένως, αυτή η διαδικασία είναι απενεργοποιημένη.

Εάν η επιθηλιακή μεσεγχυματική μετάβαση ενεργοποιηθεί μετά το τέλος της εμβρυογένεσης, αυτό συμβαίνει συνήθως σε σχέση με κακοήθεις παθήσεις όγκων. Το EMT είναι υπεύθυνο για την ανάπτυξη μεταστάσεων στο πλαίσιο του καρκίνου. Η διαδικασία είναι παρόμοια με αυτή της εμβρυογένεσης. Συνολικά, είναι μια περίπλοκη διαδικασία που βασίζεται σε γενετικούς ρυθμιστικούς μηχανισμούς που δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητοί. Πολλά υπεύθυνα γονίδια είναι ενεργά μόνο κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη. Τότε κλείνουν. Μια πιθανή αιτία για την ανανεωμένη ενεργοποίηση αυτών των γονιδίων θα μπορούσε να είναι η υπερβολική ρύθμιση του παράγοντα μεταγραφής Sox4. Αντίστοιχα ερευνητικά αποτελέσματα παρουσιάστηκαν στο Πανεπιστήμιο της Βασιλείας. Με τη σειρά του, το Sox4 ενεργοποιεί έναν αριθμό άλλων γονιδίων που εμπλέκονται στην επιθηλιακή-μεσεγχυματική μετάβαση.

Η αδράνεια των αντίστοιχων γονιδίων λέγεται ότι βασίζεται στην δυσανάγνωσή τους λόγω της επικάλυψης με ορισμένες πρωτεΐνες (ιστόνες). Ωστόσο, το γονίδιο Sox4 είναι υπεύθυνο για το σχηματισμό ενός ενζύμου που ονομάζεται Ezh2. Είναι μια μεθυλοτρανσφεράση, η οποία προκαλεί τη μεθυλίωση των αντίστοιχων ιστονών. Τα άλλα γονίδια που εμπλέκονται γίνονται ξανά αναγνώσιμα και ενεργοποιούν τη μετάβαση του επιθηλιακού-μεσεγχυματικού.

Η αλλαγή στο γενετικό υλικό λαμβάνει χώρα μέσα σε έναν καρκινικό όγκο και έτσι παρέχει την αιτία για την πλήρη διαφοροποίηση των καρκινικών κυττάρων. Χωρίς επιθηλιακή-μεσεγχυματική μετάβαση, ο καρκίνος θα αναπτυχθεί μόνο στο σημείο προέλευσης και δεν θα εξαπλωθεί. Ωστόσο, ο σχηματισμός μεταστάσεων καθιστά έναν όγκο ιδιαίτερα κακοήθη και επιθετικό. Γι 'αυτό εργαζόμαστε για την ανάπτυξη φαρμάκων που αναστέλλουν το σχηματισμό της μεθυλτρανσφεράσης Ezh2. Τα αντίστοιχα φάρμακα έχουν ήδη αναπτυχθεί, αλλά εξακολουθούν να δοκιμάζονται. Ο περιορισμός του σχηματισμού μεταστάσεων θα μειώσει, αφενός, την επιθετικότητα της ανάπτυξης του καρκίνου και, αφετέρου, θα ανοίξει την ευκαιρία για θεραπευτική αντιμετώπιση προηγούμενων απελπιστικών περιπτώσεων.