(c) Graphicstock

Napomáhá železo nádorovým „superbuňkám“ uniknout léčbě?

Buňky iniciující nádor mají oproti kontrolním buňkám vyšší nároky na železo – vykazují zvýšenou hladinu volného železa, vyšší míru transportu železa do buňky i zvýšený obsah železa v mitochondriích.

Jedná se o druhý nejrozšířenější kov na zemi a o podstatný biogenní prvek. Průměrný dospělý člověk jej v těle nosí cca 3-4 gramy. Železo je pro člověka užitečné nejen ve formě trubky či kladiva, nepostradatelné je také pro správnou funkci buněk, ve kterých se účastní řady metabolických procesů. Možnou úlohou železa při rozvoji rakoviny se zabývá článek, publikovaný ve spolupráci Akademie věd ČR a Katedrou genetiky a mikrobiologie PřF UK v časopise Oncotarget.
Železo v buňkách je důležitou součástí oxidoredukčních dějů, během kterých přechází mezi dvojmocným a trojmocným kationtem. Také umožňuje průběh řady enzymatických reakcí. Buňky si hladinu železa pečlivě hlídají, kupříkladu na transportu železa do buněk se podílí transferinový receptor, ke skladování železa v buňce slouží kulovitý protein ferritin. Produkce obou zmíněných proteinů je regulována množstvím volného železa v buňce – jeho nedostatek či přebytek způsobí změnu vazby specifických proteinů na nekódující oblast příslušné mRNA, což má vliv na její stabilitu. Mimo tento zjednodušeně popsaný mechanismus v buňce probíhá mnoho dalších dějů souvisejících s metabolismem železa. Volné železo je pak pro buňku toxické, jelikož spolu s peroxidem vodíku dává vzniknout volným radikálům.

Už dříve si vědci povšimli, že rakovinné buňky mají vyšší potřebu příjmu železa v důsledku své vyšší proliferační aktivity a že deregulace příjmu železa může souviset s rozvojem rakovinného onemocnění i s prognózou onkologických pacientů. V případech určitého typu nádorů pak již byla tímto směrem s úspěchem zacílena terapeutika. Výsledky nové studie z laboratoře dr. Jaroslava Truksy z Biotechnologického ústavu AVČR ve spolupráci s fakultními vědkyněmi Sandrou Lettlovou a Veronikou Tomkovou ukazují, že změny v metabolismu železa se týkají také nedávno objevené skupiny tzv. nádor iniciujících buněk (anglicky „tumor-initiating cells“, TICs). Ty tvoří malou subpopulaci některých nádorů, vykazují znaky kmenových buněk, jsou odolné vůči chemoterapeutikům a mají schopnost založit v těle nový nádor. Právě tyto buňky pravděpodobně zásadním způsobem přispívají k opětovnému návratu rakovinného onemocnění. Terapie, vedoucí k jejich eliminaci, by mohla napomoci relapsu účinně zabránit.

Ve snaze o objasnění role železa v biologii nádor iniciujících buněk, konkrétně těch odvozených od linií nádoru prsu a prostaty, vědci z laboratoře dr. Truksy hodnotili množství železa v jejich mitochondriích. Také zkoumali vnitrobuněčnou hladinu volného železa, míru příjmu železa do buňky a jeho skladování a aktivitu vybraných genů, podílejících se na metabolismu železa. Dle výsledků tohoto výzkumu je zřejmé, že nádor iniciující buňky mají oproti kontrolním buňkám vyšší nároky na železo – vykazují zvýšenou hladinu volného železa, vyšší míru transportu železa do buňky, zvýšený obsah železa v mitochondriích a zároveň nižší aktivitu ferritinu. Autoři studie též identifikovali skupinu deseti genů (konkrétně ABCB10, ACO1, CYBRD1, EPAS1, GLRX5, HEPH, HFE, IREB2, QSOX1 a TFRC), jejichž míra exprese je v nádor iniciujících buňkách natolik specifická, že může posloužit k rozlišení této buněčné subpopulace od buněk nádoru.

Důležitost tohoto principu a význam deregulace metabolismu železa u nádor iniciujících buněk pak potvrzuje zjištění, že stejné geny jsou deregulované také u podskupiny leukemických buněk – tzv. leukemii iniciujících buněk (anglicky „leukemia-initiating cells“, LICs), které vytvářejí rezervoár leukemických buněk v organismu a komplikují léčbu hematoonkologických onemocnění. Porozumění změnám ve využívání železa u obou zkoumaných typů buněk tedy může mít zásadní význam pro vývoj nových léčebných postupů, které těmto nádorovým „superbuňkám“ patřičně pokazí radost ze života.

Rychtarcikova Z, Lettlova S, Tomkova V, Korenkova V, Langerova L, Simonova E, Zjablovskaja P, Alberich-Jorda M, Neuzil J, Truksa J. (2017), Tumor-initiating cells of breast and prostate origin show alterations in the expression of genes related to iron metabolism. Oncotarget, 8(4), 6376–6398. http://doi.org/10.18632/oncotarget.14093

Převzato z popularizační rubriky Přírodovědecké fakulty UK Praha

Zpracovala: Blanka Zámostná

Týden na ITBiz: Ženy v čele IT firem

Facebook a zbraně z 3D tiskáren. Jsou ceny akcií největších technologických firem bublinou? Finanční výsledky. …

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close