Раковите клетки изяждат увредените участъци от мембраната си, за да оцелеят

Фокус в ново изследване на учени от университета в Копенхаген е мембраната на раковите клетки и механизмът, чрез който те отстраняват увредените й участъци, за да оцелеят.

Както при нормалните, така и при раковите клетки мембраната играе роля на кожа. Всяко увреждане по нея застрашава съществуването им. Вътрешността на клетките се състои от течност и в случай че обвивката е компрометирана, тя изтича, което води до тяхната смърт. Представете си как пукате балон, пълен с вода. Резултатът е един и същ.

Макропиноцитоза – механизъм за оцеляване при раковите клетки

Нидерландските експерти установяват, че туморните клетки са си изработили механизъм, с чиято помощ могат много бързо да възстановят проблемния участък в своята мембрана. Техниката се нарича макропиноцитоза. Процесът всъщност не е непознат и се наблюдава и при други клетки.

В конкретния случай раковите клетки издърпват и покриват увредената част от обвивката си само за няколко минути. Те „залепят“ опасното място. След това ненужната мембрана, намираща се отдолу, се разгражда до миниатюрни сфери, които лесно се транспортират до така наречения „стомах“ на клетката, където лизозомите я унищожават.

По време на научния си експеримент екипът пробива малки дупки в мембраната с помощта на лазер, за да предизвика макропиноцитоза. Датчаните откриват, че ако процесът бъде блокиран чрез вещества инхибитори, които не позволяват образуването на тези малки сфери, раковата клетка не успява да се възстанови и умира.

Ръководителят на екипа Йеспер Ниландстед от изследователския център за ракови заболявания от години е насочил вниманието си към начините, по които туморните клетки възстановяват мембраната си*. Според него вече е ясен механизмът, по който това се случва. Ако целият процес бъде предотвратен, те умират. Ученият е на мнение, че макропиноцитозата е ключът към намирането на успешни терапии за раковоболни пациенти. Ниландстед признава, че предстои да бъде извървян дълъг път, но направените открития са повече от интересни и полезни.

Рециклирането на увредената мембрана доставя допълнително енергия на раковите клетки

Ракът е най-опасен, когато засегне нова част от тялото и започне да се разпространява. Тогава болестта се лекува много по-трудно и обикновено се налага по-агресивна форма на лечение.

Най-често увреждане на мембраната на раковите клетки настъпва, когато те се разпространят в човешките тъкани.

По-рано нидерландските изследователи разкриха друга техника, с която клетките могат да „поправят“ своята обвивка – чрез отделянето й, подобно на откъсването на опашката при влечугите.

Бързото клетъчно делене се нуждае от големи количества енергия

Лабораторният експеримент показва, че на макропиноцитозата разчитат най-агресивните туморни клетки. Според учените те използват повторно вече ненужната мембрана, защото след нейното разграждане от лизозомите се отделя енергия, която е изключително важна за тяхното често делене. Самото клетъчно делене, особено когато протича бързо, изисква големи количества енергия и материал, от който да бъдат изградени новите ракови клетки.

Въпреки че резултатите от изследването вече са публикувани в списание "Science Advances", работата на екипа не е приключила. Стине Лауритцен Сьондер споделя: „Смятаме да насочим усилията си към разгадаване на начините, по които раковите клетки предпазват мембраната си.

Интересно е какво се случва, след като тя бъде напълно възстановена. Според нас първоначалното „закърпване“ е сравнително грубо и претърпява допълнителни промени впоследствие. Напълно възможно е това да се окаже слабото място на туморните клетки, затова ще му обърнем специално внимание.

* Sønder Stine Lauritzen, Swantje Christin Häger, Anne Sofie Busk Heitmann et al. “Restructuring of the plasma membrane upon damage by LC3-associated macropinocytosis”. University of Copenhagen. Science Advances. 2021.