| Περίληψη |
Τα μικροϊνίδια της ακτίνης έχουν σημαντικό δομικό και λειτουργικό ρόλο για το κύτταρο. Η δυναμική ισορροπία μεταξύ μονομερούς (G) και πολυμερούς (F) ακτίνης σχετίζεται άμεσα με τη φυσιολογία του κυττάρου. Έχει παρατηρηθεί πως στα νεοπλασματικά κύτταρα υπάρχει μετατόπιση της δυναμικής αυτής ισορροπίας προς την πλευρά των μονομερών. Προκειμένου να μελετηθεί η κατάσταση πολυμερισμού της ακτίνης σε μη νεοπλασματικά και νεοπλασματικά κύτταρα, καθώς και οι μεταβολές που πραγματοποιούνται από την επίδραση παραγόντων όπως τα οπιοειδή πεπτίδια και ο TGF χρησιμοποιήθηκαν ως μοντέλο δύο κυτταρικές σειρές, η MCF12A που περιλαμβάνει φυσιολογικής προέλευσης επιθηλιακά κύτταρα του μαστού και η νεοπλασματική σειρά MCF7. Μορφολογικές μελέτες απέδειξαν πως τα φυσιολογικής προέλευσης κύτταρα διαθέτουν καλά οργανωμένο κυτταροσκελετό, ενώ στα αντίστοιχα καρκινικά τα μικροϊνίδια της ακτίνης εντοπίζονται κυρίως περιφερικά του κυττάρου, δημιουργώντας ένα χαρακτηριστικό δακτύλιο μικροϊνιδίων ακτίνης εσωτερικά της πλασματικής μεμβράνης. Ακολούθως διερευνήθηκε η δράση των οπιοειδών σε μη νεοπλασματικά και νεοπλασματικά κύτταρα. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκε το οπιοειδές πεπτίδιο αs1 καζομορφίνη, το οποίο αποτελεί παράγωγο της καζεΐνης του γάλακτος. Τα αποτελέσματα αυτών των πειραμάτων κατέδειξαν ότι στα MCF7 κύτταρα παρατηρείται μείωση του λόγου G/ολική ακτίνη που διατηρείται για μεγάλο χρονικό διάστημα μέχρι και 24 ώρες μετά την επίδραση του οπιοειδούς. Στα μη νεοπλασματικά κύτταρα ο λόγος αυτός αυξάνεται μετά τα πρώτα 15min δράσης του φαρμάκου και στη συνέχεια επανέρχεται σε μη νεοπλασματικά επίπεδα. Μορφολογικές μελέτες έδειξαν το σχηματισμό λαμελλιποδίων και φιλοποδίων με αποτέλεσμα τη δημιουργία γεφυρών επικοινωνίας μεταξύ των καρκινικών κυττάρων. Το φαινόμενο της αύξησης του πολυμερισμού της ακτίνης με την επίδραση οπιοειδών παρατηρήθηκε και στα μελανωματικά κύτταρα της σειράς Α375. Στη συνέχεια μελετήθηκε η επίδραση άλλων παραγόντων όπως ο TGF-β1 στον κυτταροσκελετό των MCF7 και MCF12A κυττάρων. Βρέθηκε πως ο TGF-β1 προκαλεί και αυτός αύξηση του πολυμερισμού της ακτίνης των νεοπλασματικών ΜCF7. 145 κυττάρων ενώ έχει αντίθετη δράση στον κυτταροσκελετό των φυσιολογικών μαστικών κυττάρων (MCF12A). Περαιτέρω διερεύνηση των μονοπατιών δράσης των οπιοειδών απέδειξε πως στα καρκινικά κύτταρα έχουμε την ενεργοποίηση μέσω φωσφορυλίωσης δύο πρωτεϊνών της FAK και της βινκουλίνης. Οι πρωτεΐνες αυτές χαρακτηρίζονται ως πρωτεΐνες πρόσδεσης (cytoskeletal anchor proteins) αμέσως ή εμμέσως των μικροϊνιδίων της ακτίνης στην πλασματική μεμβράνη. Μορφολογικές μελέτες έδειξαν αύξηση του συνεντοπισμού των δύο αυτών πρωτεϊνών με την ακτίνη, στα σχηματιζόμενα από τη δράση των οπιοειδών λαμελλιπόδια και φιλοπόδια της πλασματικής μεμβράνης. Ενεργοποιείται επίσης η ΡΙ-3 κινάση μέσω φωσφορυλίωσης της Ρ85 υπομονάδας της, ενώ μελέτες της δράσης της ως λιπιδική κινάση κατέδειξαν ενεργοποίηση της από τα πρώτα 30 λεπτά μετά την έκθεση των κυττάρων στο οπιοειδές πεπτίδιο. Επίσης μελέτες της σύνδεσης της ΡΙ- 3 κινάσης με την FAK πρωτεΐνη έδειξαν αύξηση της συνανοσοκατακρήμνισης των δύο πρωτεϊνών μετά από έκθεση σε αs1 καζομορφίνη. Επίδραση όμως με αναστολέα της ΡΙ-3 κινάσης (wortmannin) δεν επηρεάζει την προκαλούμενη από τα οπιοειδή φωσφορυλίωση της FAKκινάσης. Τα αποτελέσματα αυτά οδηγούν στο συμπέρασμα πως στο ενδοκυττάριο μονοπάτι μετάδοσης σήματος αρχικά συμβαίνει ενεργοποίηση της FAK και κατόπιν της ΡΙ-3 κινάσης. Η μικρή Rac GTPαση ενεργοποιείται με τη δέσμευση στο μόριο της του νουκλεοτιδίου GTP. Η πρωτεΐνη αυτή ενέχεται στο πολυμερισμό της ακτίνης και το σχηματισμό μεμβρανικών προεκβολών. Επίδραση με αναστολείς της PI-3 κινάσης (wortmannin) απέδειξαν πως το μονοπάτι της ενεργοποίησης της Rac εξαρτάται από τη δράση της PI-3 κινάσης. Μελέτες της κινητικότητας των κυττάρων σε σχέση με την επίδραση των οπιοειδών πεπτιδίων στα μη νεοπλασματικά και νεοπλασματικά κύτταρα κατέδειξε πως έκθεση των MCF7 κυττάρων σε αs1 καζομορφίνη μειώνει την ικανότητα μετακίνησης τους στο υπόστρωμα σε σχέση με τα κύτταρα ελέγχου που δεν έχουν εκτεθεί στο φάρμακο, το αντίστοιχο φαινόμενο παρατηρείται σε πολύ μικρότερη κλίμακα στα MCF12Α κύτταρα. Στα φυσιολογικής προέλευσης MCF12A επιθηλιακά κύτταρα του μαστού, δεν φαίνεται να ενεργοποιείται το αντίστοιχο μονοπάτι, αντίθετα βρέθηκε αύξηση φωσφορυλίωσης της βιλλίνης, μια πρωτεΐνη η οποία μετέχει σε ενδοκυττάρια μονοπάτια κατάτμησης των μικροϊνιδίων της ακτίνης και δεν εντοπίστηκε στα αντίστοιχα νεοπλασματικά κύτταρα. Συμπερασματικά λοιπόν μπορούμε να πούμε πως κατά την επίδραση των οπιοειδών σε μη νεοπλασματικά και νεοπλασματικά κύτταρα ενεργοποιούνται δύο διαφορετικά ενδοκυττάρια μονοπάτια μετάδοσης σήματος. Στα φυσιολογικής προέλευσης κύτταρα αυτό οδηγεί σε φωσφορυλίωση της βιλλίνης και παροδικό αποπολυμερισμό των μικροϊνιδίων της ακτίνης. Στα αντίστοιχα νεοπλασματικά κύτταρα ενεργοποιούνται αρχικά η βινκουλίνη και η FAK πρωτεϊνική κινάση. Ακολούθως η αλληλεπίδραση της FΑΚ με την ΡΙ-3 κινάση αυξάνεται με αποτέλεσμα την περαιτέρω ενεργοποίηση της τελευταίας. Το μονοπάτι καταλήγει σε ενεργοποίηση της μικρής Rac GTP-ασης που οδηγεί σε πολυμερισμό των μικροϊνιδίων της ακτίνης και δημιουργία μεμβρανικών προσεκβολών οι οποίες αυξάνουν την διακυτταρική επαφή και αποτρέπουν την μετανάστευση των νεοπλασματικών κυττάρων. Ενεργοποίηση του ίδιου μονοπατιού με αύξηση φωσφορυλίωσης της FAK και της βινκουλίνης παρατηρήθηκε επίσης και στα νεοπλασματικά μελανοκύτταρα της σειράς Α375.
|
Μελέτη των μεταβολών της δυναμικής ισορροπίας της ακτίνης στη βιολογία του καρκίνου
