Integriny sehrávají klíčovou roli v reakci buněk na mechanické vlastnosti - zapojují se tak i do vzniku nádorového bujení.

Tým vědců vedený Valerií Weaverovou z University of Pennsylvania ve Filadelfii pěstoval buňky mléčné žlázy na různě tuhých podkladech z akrylamidu nebo z přírodních složek mezibuněčné hmoty (kolagenu a dalších ingrediencí). Pokud měly buňky podklad stejně tuhý jako mezibuněčná hmota ve zdravé tkáni, vedlo se jim dobře a množily se bez  snahy o zhoubné bujení. Pokud byl však podklad tužší, začaly se buňky "zvrhávat" - a to tuhost podkladu zdaleka nedosáhla míry běžné u zhoubných nádorů.

Zvětšit obrázek

Složky cytoskeletu (na tomto obrázku jsou znázorněny zeleně, modrá barva patří dědičné informaci) dokážou na povel zvenčí pořádně "přitáhnout" a dodat tak buňkám na tuhosti.

Nádorové buňky se zdají být velmi senzitivní na mechanické podněty. Jsou například bohatě vybaveny integriny, což jsou receptorové molekuly procházející buněčnou membránou a zajišťující styk nitra buňky s vnějším prostředím. Na vnější straně buňky jsou integriny například s to zachytit signál, který předají vnitrobuněčným enzymům (kinázám) regulujícím buněčný cyklus. Pokud rostou buňky na tuhém podkladu, vytvářejí molekuly integrinu shluky, které se uvnitř buňky napojují na buněčnou kostru (tzv. cytoskelet). Díky tomu je pak buňka výrazně citlivější na signály přicházející zvnějšku. Stejně jsou disponovány i nádorové buňky - i ony mají integriny sdružené do "skupinek" a navíc napojené na cytoskelet. Na zdravých buňkách rostoucích na měkkém podkladu nic podobného  nenajdeme.

Zvětšit obrázek

Na tuhém podkladu se buňky mléčné žlázy transformují do stavu, který silně připomíná nádor.

Integriny zvyšují "tah" vláken cytoskeletu a tím zvyšují i tuhost tkáně. Platí tu ale i opačný vztah - buňky rostoucí na tuhém podkladu vyrábějí molekuly, které prostřednictvím integrinů cytoskelet v buňkách "utahují" a dodávají jim na tuhosti. To vše má za následek zvýšené množení buněk a změny v jejich vnitřním uspořádání - prostě solidní náběh na nádorové bujení.

Tato studie také vysvětluje, proč se buňky dlouhodobě pěstované na laboarotrních plastech tak rády zvrhávají v nádorové "otesánky".

Vědci si dlouho mysleli, že povel k množení buněk přichází z vnějšího prostředí přednostně ve formě rozpustných molekul, především růstových faktorů. Jenže teď se ukazuje, že stejně mocná je i hrubá mechanická síla. Mechanické tahy a tlaky se mohou podílet na vzniku nádorů v těle živočichů a lidí. Ovlivnění tuhosti mezibuněčné hmoty a vlastních buněk se pak začíná jevit jako zcela nová cesta k léčbě nádorů. Na nádory bychom mohli jít v budoucnu s látkami s účinky "tkáňových změkčovačů".

Pramen: Cancer Cell