Aktuální číslo:

2018/2

Téma měsíce:

Bionika

Rozhraní mezi normální a nádorovou buňkou

Pozná buňka, co se děje se sousedkou?
 |  6. 5. 2010
 |  Vesmír 89, 276, 2010/5

Obecný mechanismus přeměny buněk našeho těla v buňky nádorové je znám již dlouho. Poznají ale okolní buňky, že se s jejich sousedkou stalo něco nenormálního? Že změnila své vlastnosti? A že začala abnormálně růst a rychle se dělit?

Znalosti této problematiky zůstávaly překvapivě nejasné a kusé. Nedávno ale poskytli odpověď Yasuyuki Fujita a jeho spolupracovníci.1) Vzali si klasické epitelové buňky,2)vnesli do nich onkogen3) a smíchali je s nemodifikovanými buňkami v poměru 1 : 100. Vnesený DNA konstrukt kódující onkogen měl navíc tu zvláštnost, že bylo možné jeho expresi libovolně zapínat a vypínat přidáním či odebráním spouštěče. Směs buněk nechali narůst na Petriho misce do jednolité vrstvy o síle jedné buňky, která je pro epitely typická. Poté spustili expresi onkogenu a čekali, co se bude dít.

Nádorově transformované buňky byly v naprosté většině identifikovatelné již pouhým pohledem – po zahájení exprese onkogenu se zvětšily. Lépe řečeno zachovaly si svou šířku (neměly se kam rozšiřovat, protože rostly jedna vedle druhé), ale výrazně poporostly do výšky. Většina z nich po čase navíc úplně vystoupila nad jednolitou vrstvu netransformovaných epitelových buněk. Nádorově transformované buňky se rychle dělily a jejich shluky se dokonce pohybovaly různými směry po vrstvě buněk netransformovaných.

Shluky transformovaných buněk byly navíc schopny rozpoznat, kde jejich shluk končí a kde je hranice, za kterou se nacházejí již jen normální epitelové buňky. Vyplývá to ze skutečnosti, že se v místech kontaktu s normálními buňkami nahromadilo velké množství aktinu, zatímco v rámci shluku ani v rámci netransformovaných buněk nebyly podobné aktinové struktury pozorovány. Zajímavé bylo, že na rozhraní transformovaných a normálních buněk zároveň přestaly existovat všechny spoje4) mezi cytoskeletem (resp. aktinovými filamenty) dvou sousedních buněk. Mezi samotnými transformovanými buňkami i mezi buňkami netransformovanými byly přitom tyto spoje běžně pozorovatelné.

I když se většina buněk s vneseným onkogenem zvětšovala a vydělovala z vrstvy buněk normálních, zůstávalo ještě několik procent buněk, které si zachovávaly původní výšku. Nicméně ani ty se nechovaly jako spořádaný epitel, pod vrstvou okolních netransformovaných buněk vytvářely různé výběžky, dosahující až násobků průměru běžných buněk. Jednotlivé výběžky se navíc měnily v prostoru i čase. Opět záleželo na tom, zda transformovaná buňka sousedila s buňkou normální – pokud byla obklopena buňkami normálního epitelu, tvořila výběžky větší, často i přes 10 μm.

Ukázalo se, že tvorba výběžků a vydělování buněk jsou řízeny odlišnými drahami. Jako přepínač mezi tvorbou výběžků a vydělováním buněk slouží přítomnost molekuly E-cadherinu na sousedních buňkách. Tento protein se účastní tvorby mezibuněčných kontaktů a ne nadarmo je o něm již řadu let známo, že jeho nepřítomnost vede k přeměně benigních nádorů v maligní a k zvýšené tvorbě metastáz.5) Yasuyuki Fujita bohužel neukázal, zda uvedené poznatky fungují i mimo buněčné kultury, tedy v lidském těle. Lze ale předpokládat, že hozenou rukavici brzy někdo zvedne.

Poznámky

1) Hogan C. a kol., Nat. Cell Biol. 11, 460–467, 2009.

2) Použita byla buněčná linie MDCK (Madin-Darby canine kidney), kterou z ledvin dospělé feny kokršpaněla izolovali r. 1958 S. H. Madin a N. B. Darby.

3) Použita byla mutantní molekula kinázy Ras, označovaná RasV12; jde o konstitutivně aktivní mutant způsobující svou neregulovatelnou aktivitou nádorovou transformaci buněk, do nichž je vnesena.

4) Integriny zprostředkované spoje zvané adherens junctions.

5) Perl A. a kol., Nature 392, 190–193, 1998.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Molekulární biologie
RUBRIKA: Aktuality

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

Návrat Široka

Návrat Široka

Pavel Pipek  |  9. 2. 2018
Zpráva, která na mě právě vyskočila na Twitteru, by asi většinu Evropanů nechala chladnou, ale mé srdce buší tak, že mám chuť okamžitě vyskočit z...
Rytíř našich vod

Rytíř našich vod

Marek Janáč  |  5. 2. 2018
Na stěně ve své kanceláři má vystavené krunýře velkých raků. Za jeho pracovní židlí v akváriu rak. V knihovně knihy o racích a v laboratoři ve...
O kvantových počítačích a šifře RSA

O kvantových počítačích a šifře RSA uzamčeno

Jiří Poš  |  5. 2. 2018
značným příslibem pro výpočetní systémy budoucnosti je rozvíjející se obor kvantových počítačů. Představují naději, že eliminují některá vážná...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné