Tranziție epitelial-mezenchimală

tranziție epitelial-mezenchimală, de asemenea EMT numit, se referă la transformarea celulelor epiteliale în celule mezenchimale. Această transformare este de mare importanță pentru dezvoltarea embrionară. Cu toate acestea, acest proces joacă, de asemenea, un rol cheie în dezvoltarea metastazelor în carcinoame.

Care este tranziția epitelial-mezenchimală

O tranziție epitelială-mezenchimală este o conversie a celulelor epiteliale deja diferențiate în celule stem mezenchimale nediferențiate. Acest proces are o importanță deosebită în timpul dezvoltării embrionare.

Ca parte a acestei transformări, celulele epiteliale sunt eliberate din legătura lor și pot migra în organism. Procedând astfel, ele trec prin membrana subsolului. Membrana subsolului separă epiteliul, celulele gliale și endoteliul de spațiul celular asemănător țesutului conjunctiv. Ca celule stem multipotente nediferențiate, celulele migrate ajung în toate zonele organismului în curs de dezvoltare și pot fi diferențiate din nou în orice tip de celule.

Celulele epiteliale formează așa-numitul epiteliu, care este un termen colectiv pentru țesutul glandular și acoperitor. Mezenchima cuprinde țesutul conjunctiv gelatinos și embrionar din care se dezvoltă oasele, cartilajul, mușchii netezi, mușchii inimii, rinichii, cortexul suprarenal, sistemul de formare a sângelui cu vase de sânge și limfă și țesut conjunctiv reticular, strâns și liber.

Funcție și sarcină

Tranziția epitelial-mezenchimală este un proces important în timpul embriogenezei. În acest timp are loc o creștere crescută, la care participă toate celulele corpului. Celulele epiteliale care au fost deja diferențiate sunt de asemenea incluse în aceste procese de creștere. Pentru a face acest lucru, ele trebuie însă să fie transformate în celule stem multipotente.

Cea mai intensă creștere apare în primele opt săptămâni de sarcină. Procesul real al embriogenezei începe în jurul celei de-a șasea zile de sarcină după așa-numita etapă de germinare (dezvoltarea celulelor) și durează până la sfârșitul celei de-a opta săptămâni de sarcină. În această fază, tranziția epitelial-mezenchimală are o importanță mare, deoarece toate organele sunt acum create. Multe celule epiteliale își pierd din nou diferențierea și atașamentul aici. Ele migrează prin membrana subsolului și sunt distribuite în întregul corp. Acolo se comportă din nou ca niște celule stem multipotente normale și sunt supuse unei diferențieri reînnoite în diferite tipuri de celule.

Desigur, se pot diferenția și din nou de celulele epiteliale. Pentru a face acest lucru, contactele celulare trebuie mai întâi reduse și polaritatea celulelor epiteliale trebuie anulată. Prin contactul celular se înțelege coeziunea celulelor prin așa-numitele molecule de adeziune. E-cadherina este o moleculă importantă de adeziune. E-cadherina este o glicoproteină transmembranară care este dependentă de ionii de calciu. Conectează celulele epiteliale între ele și asigură polaritatea celulelor și transmiterea semnalului. În timpul embriogenezei, activitatea E-cadherinei este redusă. Aceasta duce la dezlegarea structurii celulare. În același timp, polaritatea celulelor dispare și ea.

Celulele epiteliale au atât un așa-numit apical (exterior), cât și o parte bazală orientată către țesutul de bază. Partea exterioară se află pe suprafața pielii și a mucoaselor, în timp ce partea bazală este conectată la țesutul conjunctiv situat sub o lamină bazală. Ambele părți au diferențe funcționale și structurale diferite și asigură astfel morfologia organelor. Cu toate acestea, embriogeneza necesită schimbări rapide și flexibilitate a celulelor pentru a se putea adapta rapid la procesele de creștere.

După sfârșitul embriogenezei, tranziția epitelial-mezenchimală își pierde semnificația pentru organism.

Boli și afecțiuni

Tranziția epitelial-mezenchimală (EMT) este benefică doar pentru organism în perioada foarte scurtă de embriogeneză. După faza de creștere furtunoasă, celulele sunt diferențiate. Atunci nu mai este nevoie de un număr mare de celule stem multipotente. Prin urmare, acest proces este dezactivat.

Dacă tranziția epitelial-mezenchimală este activată după sfârșitul embriogenezei, acest lucru se întâmplă de obicei în legătură cu bolile tumorale maligne. EMT este responsabil pentru dezvoltarea metastazelor în contextul cancerului. Procesul este similar cu cel al embriogenezei. În general, este un proces complex bazat pe mecanisme de reglementare genetică care nu sunt încă pe deplin înțelese. Multe gene responsabile sunt active doar în timpul dezvoltării embrionare. Apoi sunt închise. O posibilă cauză pentru activarea reînnoită a acestor gene ar putea fi reglarea factorului de transcripție Sox4. Rezultatele corespondente ale cercetării au fost prezentate la Universitatea din Basel. La rândul său, Sox4 activează o serie de alte gene care sunt implicate în tranziția epitelial-mezenchimală.

Se spune că inactivitatea genelor corespunzătoare se bazează pe ilizibilitatea lor datorită acoperirii cu anumite proteine ​​(histone). Cu toate acestea, gena Sox4 este responsabilă pentru formarea unei enzime numite Ezh2. Este o metil transferază, care determină metilarea histonelor corespunzătoare. Celelalte gene implicate devin citibile din nou și activează tranziția epitelial-mezenchimală.

Modificarea materialului genetic are loc în cadrul unei tumori canceroase și asigură astfel cauza dediferențierii complete a celulelor canceroase. Fără o tranziție epitelial-mezenchimală, cancerul nu ar crește decât la punctul de origine și nu s-ar răspândi. Cu toate acestea, formarea metastazelor face ca o tumoră să fie deosebit de malignă și agresivă. De aceea, lucrăm la dezvoltarea de medicamente care inhibă formarea metiltransferazei Ezh2. Medicamentele corespondente au fost deja dezvoltate, dar acestea sunt încă testate. Limitarea formării metastazelor ar reduce, pe de o parte, agresivitatea creșterii cancerului și, pe de altă parte, ar deschide oportunitatea de a trata cazurile anterior fără speranță.