| Περίληψη |
Ο καρκίνος του παχέος εντέρου αποτελεί την τρίτη κατά σειρά αιτία θανάτου
παγκοσμίως που προέρχεται από κακοήθεις νεοπλασίες και αφορά εξίσου άνδρες και
γυναίκες. Η παθογένειά της εξακολουθεί να είναι άγνωστη, ωστόσο έχει δειχθεί ότι
στην ανάπτυξη της νόσου, που είναι μία πολυδιάστατη διαδικασία και ξεκινά από το
σχηματισμό των πολυπόδων έως την εμφάνιση διηθητικού καρκίνου, συμβάλλουν
γενετικοί και περιβαλλοντικοί παράγοντες.
Σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη και την εξέλιξη των όγκων έχουν οι σύνθετες
αλληλεπιδράσεις μεταξύ των καρκινικών κυττάρων, της εξωκυττάριας θεμέλιας
ουσίας (ECM) και των γειτονικών φυσιολογικών κυττάρων. Η σύσταση της ECM
επηρεάζει σημαντικές λειτουργίες των φυσιολογικών και των καρκινικών κυττάρων,
όπως ο πολλαπλασιασμός, η προσκόλληση, η μετανάστευση και η διαφοροποίηση.
Ένα από τα κύρια συστατικά του εξωκυττάριου χώρου και της κυτταρικής μεμβράνης
είναι οι πρωτεογλυκάνες (PGs), οι οποίες μέσω του πρωτεϊνικού τους κορμού ή
διαμέσου των γλυκοζαμινογλυκανικών (GAGs) τους αλυσίδων, είναι ικανές να
αλληλεπιδρούν με μακρομόρια του εξωκυττάριου χώρου, όπως το κολλαγόνο, οι
αυξητικοί παράγοντες, οι υποδοχείς των αυξητικών παραγόντων και τα μόρια
προσκόλλησης, συμμετέχοντας με τον τρόπο αυτό στη ρύθμιση των κυτταρικών
λειτουργιών.
Η υπάρχουσα γνώση σχετικά με τα μοριακά χαρακτηριστικά των
καρκινικών κυττάρων του παχέος εντέρου και ιδιαίτερα του στρώματός τους, καθώς
και η συσχέτισή τους με την εξέλιξη της νόσου, είναι περιορισμένη. Η μελέτη της
δομής και του ρόλου των GAGs/PGs που παράγονται από τα καρκινικά κύτταρα του
παχέος εντέρου αλλά και από τα κύτταρα του μικροπεριβάλλοντός τους παρουσιάζει
εξαιρετικό ενδιαφέρον καθώς συμμετέχουν στην ανάπτυξη των κακοήθων
νεοπλασιών. Η μελέτη των αλληλεπιδράσεων των καρκινικών κυττάρων και του
εξωκυττάριου χώρου έχει ως σκοπό την αναζήτηση πιο αποτελεσματικών
θεραπευτικών παρεμβάσεων σε ασθενείς με καρκίνο του παχέος εντέρου.
Περίληψη
IV
Στα πλαίσια της παρούσας έρευνας μελετήθηκε η σύνθεση και η κατανομή
των GAGs στο υλικό καλλιέργειας και στην κυτταρική μεμβράνη των HT29 και
SW1116 ανθρώπινων καρκινικών κυτταρικών σειρών του παχέος εντέρου. Τα
αποτελέσματα έδειξαν ότι αμφότερες οι κυτταρικές σειρές, οι οποίες εκφράζουν τον
οιστρογονικό υποδοχέα ERβ, παράγουν υαλουρονικό οξύ (HA), εξωκυττάριες και
μεμβρανικές γαλακτοζαμινογλυκάνες (GalAGs) καθώς και θειϊκή ηπαράνη (HS). Τα
HT29 κύτταρα συνθέτουν ΗΑ, GalAGs και HS σε σημαντικά μεγαλύτερες ποσότητες
σε σύγκριση με τα SW1116 κύτταρα.
Μελετήθηκε επίσης η επίδραση της γενιστεΐνης (genistein) στη σύνθεση των
παραπάνω εκκρινόμενων και μεμβρανικών GAGs, καθώς και στον πολλαπλασιασμό
των HT29 και SW1116 κυττάρων. Ο μηχανισμός δράσης της γενιστεΐνης επί του
κυτταρικού μεταβολισμού, μέσω της αναστολής της πρωτεΐνης κινάση της τυροσίνης
(PTK) και/ή της αλληλεπιδρασής της με τους οιστρογονικούς υποδοχείς (ERs), είναι
γνωστός. Η δοσοεξαρτώμενη ανασταλτική επίδραση της γενιστεΐνης τόσο στη
σύνθεση των εκκρινόμενων και των μεμβρανικών GAGs/PGs των SW1116
κυττάρων, όσο και στο ρυθμό ανάπτυξής τους, εισηγούνται τη συμμετοχή ενός PTK
μηχανισμού. Από την άλλη μεριά, η σύνθεση των GAGs/PGs από τα HT29 κύτταρα
παρουσία της γενιστεΐνης επηρεάζει τον τύπο και την κατανομή τους, υποδηλώνοντας
την ενεργή συμμετοχή των ERs, γεγονός που ενισχύθηκε και από την αύξηση του
πολλαπλασιασμού των κυττάρων μετά τη χορήγηση χαμηλών συγκεντρώσεων
γενιστεΐνης.
Έχει δειχθεί ότι ποιοτικές ή ποσοτικές αλλαγές στην παραγωγή των
GAGs/PGs και συνεπώς αλλαγές της σύστασης της ECM μπορεί να επηρεάσουν την
ανάπτυξη ορισμένων καρκινικών όγκων. Επόμενος στόχος ήταν η μελέτη της
επίδρασης των ενδογενών και των εξωγενώς προστιθέμενων GAGs στον
πολλαπλασιασμό των HT29, SW1116 και HCT116 καρκινικών κυττάρων του παχέος
εντέρου του ανθρώπου. Χρησιμοποιήθηκαν εξωγενώς προστιθέμενες αλυσίδες
θειϊκής χονδροϊτίνης (CSΑ), θειϊκής δερματάνης (DS), ηπαρίνης (heparin),
υαλουρονικό οξύ, αναστολέας της σύνθεσης των ενδογενών GAGs/PGs και ειδικές
γλυκοσιδάσες για την απομάκρυνση των μεμβρανικών GAGs. Τα αποτελέσματα
έδειξαν ότι ο πολλαπλασιασμός των καρκινικών κυττάρων του παχέος εντέρου
Περίληψη
V
αυξάνεται από την εξωγενή προσθήκη ηπαρίνης, ενώ δεν επηρεάζεται από την
παραγωγή των ενδογενών GAGs/PGs, γεγονός που σχετίζεται με το μοτίβο της
θείωσής τους.
Πολυάριθμοι μηχανισμοί για τη δράση της ηπαρίνης έχουν προταθεί, όπως η
ρύθμιση ποικίλων αυξητικών παραγόντων και των υποδοχέων τους, η ρύθμιση της
δραστηριότητας των πρωτεϊνικών κινασών που ενεργοποιούνται από μιτογόνα
(MAPKs) καθώς και η διαφοροποίηση της εξέλιξης του κυτταρικού κύκλου.
Συγκεκριμένα, οι HSPGs/ηπαρίνη έχει αποδειχθεί ότι αυξάνουν την ικανότητα
πρόσδεσης του βασικού αυξητικού παράγοντα των ινοβλαστών (FGF-2) στους
υποδοχείς του, FGFR1-4, λειτουργώντας ως συνυποδοχείς. Ο ενεργός ρόλος του
FGF-2 μονοπατιού σηματοδότησης στα αρχικά στάδια της ογκογένεσης του παχέος
εντέρου είναι γνωστός. Επίσης, έχει αναφερθεί ότι οι αλυσίδες HS αυξάνουν τον
πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων του παχέος εντέρου μέσω ενός
μηχανισμού που σχετίζεται με την αυξημένη έκφραση των υποδοχέων του
επιδερμικού αυξητικού παράγοντα (EGF). Σκοπός της παρούσας φάσης της μελέτης
ήταν να εξεταστεί η πιθανή συμμετοχή των FGF-2 και EGF σηματοδοτικών
μονοπατιών στον επαγώμενο από την ηπαρίνη πολλαπλασιασμό των καρκινικών
κυττάρων του παχέος εντέρου. Η χορήγηση στα κύτταρα ειδικού αντισώματος που
εμποδίζει τη δράση του FGF-2, καθώς και η χρήση ειδικού αναστολέα της δράσης
του υποδοχέα του EGF, έδειξε ότι η διεγερτική επίδραση της ηπαρίνης στον
πολλαπλασιασμό των HT29, SW1116 και HCT116 καρκινικών κυττάρων του παχέος
εντέρου δεν πραγματοποιείται μέσω των σηματοδοτικών μονοπατιών των FGF-2 και
EGFR.
Στη συνέχεια, λαμβάνοντας υπόψιν τον ήδη γνωστό ρόλο της σηματοδότησης
των MAPKs στην ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων του παχέος εντέρου,
εξετάσαμε τη συμμετοχή των MAP κινασών στη μιτογονική δράση της ηπαρίνης. Τα
αποτελέσματα έδειξαν ότι η διεγερτική επίδραση της ηπαρίνης στον ρυθμό
ανάπτυξης των καρκινικών κυττάρων του παχέος εντέρου σχετίζεται με την
ενεργοποίηση της p38 κινάσης. Η χορήγηση ειδικού αναστολέα της p38 κινάσης
ανέστειλε σημαντικά τον επαγώμενο από την ηπαρίνη πολλαπλασιασμό των HT29,
SW1116 και HCT116 κυττάρων, σε αντίθεση με τους αναστολείς των JNK και
Περίληψη
VI
MEK1/2 κινασών που δεν είχαν καμία επίδραση. Επίσης, η ηπαρίνη μέσω ενός p38-
εξαρτώμενου μηχανισμού τροποποίησε την έκφραση των γονιδίων και των
πρωτεϊνών p21WAF/cip1, p53 και κυκλίνης D1 που σχετίζονται με τον κυτταρικό
κύκλο, ενισχύοντας τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων του παχέος
εντέρου. Επιπλέον, παρατηρήθηκε ότι η ηπαρίνη αυξάνει το ποσοστό των κυττάρων
στη φάση S του κυτταρικού κύκλου και προάγει την εξέλιξή του μέσω ενός p38-
εξαρτώμενου μηχανισμού, ενώ δεν επηρέαζει το ρυθμό της απόπτωσης των
κυττάρων. Η μελέτη αυτή εισάγει έναν καινούριο ρόλο της ηπαρίνης στη ρύθμιση του
πολλαπλασιασμού των καρκινικών κυττάρων του παχέος εντέρου μέσω του
σηματοδοτικού μονοπατιού της p38 MAP κινάσης.
|
Αναζήτηση
