Aktuální číslo:

2018/7

Téma měsíce:

Co kdyby…

Nádory, které nereagují ani na omezení živin

 |  8. 10. 2009
 |  Vesmír 88, 628, 2009/10

Omezení potravy způsobuje u savců pokles produkce růstových faktorů, jež regulují důležitou vnitrobuněčnou signální dráhu, zahrnující fosfatidylinositol-3-kinázu (PI3K) a kinázu Akt. Prostřednictvím této dráhy je regulována fosforylace některých genů způsobujících programovanou buněčnou smrt (apoptózu) a omezujících růstovou i dělicí aktivitu buněk. Jde tedy o klíčovou dráhu, kterou musí rostoucí nádor ovládnout tak, aby potlačil přirozené regulační mechanismy zamezující dělení buněk. Některým nádorům se dělení daří, jiným to nejde – tělo si je drží v mezích. Téměř všichni lidé po padesátce mají malá nádorová ložiska v brzlíku, ale nevadí jim to, většinou se na to přijde jen v případě pitvy.1)

Pro svůj výraznější růst potřebují nádory dostatečné množství živin. Vytvářejí se v nich nová cévní řečiště a zároveň se selektují buňky nesoucí mutace zmíněné vnitrobuněčné signální dráhy. Studie N. Y. Kalaany a D. M. Sabatiniho z americké Cambridge2) přináší objev aktivačních mutací kinázy PI3K v lidských nádorových buněčných liniích odolných vůči omezení přísunu živin. Zjistili, že tyto mutace znemožňují zahájit apoptózu, a tím buňkám umožňují přežít nepříznivá období.

Lze vnitrobuněčnou signální dráhu ovlivnit i jinak? Zmíněná dráha bývá negativně regulována fosfatázou PTEN. Studie z Cambridge dokládá, že buňky odolávají omezení přísunu živin, pokud postrádají funkční verzi této fosfatázy. Její nefunkčnost totiž rovněž znesnadňuje nástup apoptózy. V nepřítomnosti této fosfatázy tedy dochází k nadměrné aktivaci stejné dráhy jako v přítomnosti aktivační mutace kinázy PI3K.

Co se stane, když zaměníme aktivační mutant kinázy PI3K zpět za normální verzi, anebo když obnovíme expresi fosfatázy PTEN v nádorové buněčné linii, která tuto fosfatázu postrádá? V obou případech úplně změníme vlastnosti dané nádorové linie – přestane být lhostejná k omezení živin, zase jí hladovění začne „vadit“.

Mutace kinázy PI3K a fosfatázy PTEN patří k nejčastějším genetickým změnám v průběhu nádorového bujení. Zároveň je o těchto dvou molekulách známo, že jsou regulovány růstovými faktory. Všechny ukazatele tedy směřují k závěru, že změny v expresi či aktivitě proteinů PI3K a PTEN potlačují schopnost nádorových buněk reagovat na omezení přísunu živin. Je pravděpodobné, že svou roli hrají i ostatní molekuly účastnící se zmíněné vnitrobuněčné signální dráhy – v klasických signálních drahách stačí narušit kterýkoliv z článků, a celá dráha přestane správně fungovat.

Poznámky

1) Nature 427, 787, 2004.

2) Nature 2009, DOI: 10.1038/nature07782.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Medicína
RUBRIKA: Glosy

O autorovi

Petr Heneberg

RNDr. Petr Heneberg, Ph.D., (*1980) vystudoval biologii na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. V Centru pro výzkum diabetu, metabolismu a výživy 3. lékařské fakulty Univerzity Karlovy se zabývá především výzkumem signalizačních kaskád a nádorovou biologií a vlivem změn životního prostředí na člověka a jiné organismy.

Doporučujeme

Peníze z chemie, peníze pro chemii

Peníze z chemie, peníze pro chemii

Ondřej Vrtiška  |  16. 7. 2018
Manželé Hana a Dalimil Dvořákovi se seznámili v laboratoři. A nebylo to naposledy, co zaujetí pro organickou chemii ovlivnilo jejich životy i mimo...
Co když se probudí sopky pod antarktickým ledem?

Co když se probudí sopky pod antarktickým ledem?

John Smellie  |  16. 7. 2018
Antarktida je rozlehlá pustina pokrytá největším ledovým příkrovem světa, který obsahuje asi 90 % globálních zásob sladké vody. Funguje jako obří...
Ztracený potápník

Ztracený potápník uzamčeno

Josef Lhotský  |  16. 7. 2018
„Konference jsou od toho, abys tam navazoval styky a chlastal,“ řekl mi kdysi… — Povídka Stanislava Lhotského.

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné