Sposobnost ćelija da pretvore mehaničke promjene u biološke odgovore, proces koji se naziva mehanotransdukcija, igra važnu ulogu u napredovanju solidnih tumora kao što je rak dojke. Dobro je poznato da uobičajene mehaničke promjene u progresiji raka prvenstveno uključuju otvrdnjavanje tkiva, što se otkriva tokom samopregleda ili palpacije dojke kako bi se otkrili osnovni tumori. Ukrućenje tkiva dojke izaziva niz kaskadnih efekata, uključujući stvaranje intracelularne napetosti i izobličenje jezgra, što na kraju aktivira ekspresiju gena odgovornih za kontrolu ćelijske proliferacije. ekspresija gena koji su usko povezani sa rastom tumora.
Nedavno je u međunarodnom časopisu Nature Materials objavljena studija pod naslovom "Veza laminin-keratin štiti jezgro od mehaničke deformacije i signalizacije". U nedavnoj studiji objavljenoj u međunarodnom časopisu Nature Materials pod naslovom "Veza laminin-keratin štiti jezgro od mehaničke deformacije i signalizacije", naučnici sa Univerziteta u Barseloni i drugih institucija otkrili su poseban ćelijski mehanizam koji je važan za usporavanje progresije. tumora dojke, u kojem su istraživači otkrili da protein laminin može ometati proces ćelijske mehanotransdukcije i na taj način zaštititi jezgro od deformacije, te da je veza laminin-keratin važan mehanizam za zdrave tumore dojke. Laminin je specijalizirani protein koji pruža strukturu i podršku zdravom tkivu dojke.
Istraživač Zanetta Kechagia objašnjava: "Naša studija pokazuje da prisustvo laminina smanjuje efekte krutosti tkiva i na taj način efikasno štiti ćelije od rasta tumora; takođe smo demonstrirali ovaj mehanizam in vitro, ali vjerujemo da ima potencijal za in vivo primjenu s obzirom na rezultati uočeni u uzorcima pacijenata sa karcinomom dojke Kroz ovaj mehanizam, istraživači se tada mogu nadati da će blokirati invaziju tumorskih ćelija, što će, nadamo se, dovesti do daljeg razvoja osjetljivijih dijagnostičkih alata, pa čak i novih terapija za rak dojke. treba da istraže ove mogućnosti u kasnijim fazama svog istraživanja.
Sprečavanje odgovora tkiva na ukočenost ili usporavanje progresije tumora dojke je ključno.
Slika iz: Nature Materials (2023). DOI:10.1038/s41563-023-01657-3
Sada su istraživači pokazali da povećana krutost tkiva inducira mehaničke odgovore unutar ćelije, od kojih se najčešće odnose na promjene u citoskeletu, što utiče na njegove interakcije sa okolnim tkivima i olakšava migraciju ćelija; pored toga, ova krutost dovodi do aktivacije YAP proteina, koji su u stanju da uđu u jezgro ćelije i uključe ekspresiju gena povezanih sa proliferacijom ćelije. Da bi proučavali proces mehanotransdukcije, istraživači su uzgajali ćelije tkiva dojke na gelovima različite tvrdoće, simulirajući tako zdrava (mekša) i maligna (tvrđa) tkiva, a uporedili su razlike u ponašanju ćelija na gelovima obloženim lamininom sa onima na gelovi obloženi kolagenom ili fibronektinom, još jednim proteinom koji podržava ćeliju prekomjerno proizvedenim u procesu karcinogeneze.
Stoga su istraživači primijetili da ćelije zasijane na gelovima bogatim lamininom imaju vrlo blagi mehanički odgovor na krutost supstrata u poređenju sa onima zasijanim na gelovima bogatim kolagenom ili fibronektinom, a mehanički odgovor na krutost supstrata nije bio toliko izražen. Uzeto zajedno, ova studija otkriva molekularne mehanizme pomoću kojih tkiva organizma regulišu svoju osjetljivost na mehaničke signale.