Bod zlomu v buňce. Vědci objevili, jak se může začít šířit rakovina v těle

Jedním z klíčových systémů, který tuto komunikaci řídí, je tzv. Wnt signalizační dráha. Pokud se tento mechanismus podle časopisu Science Advances rozladí, buňky se mohou vymknout kontrole, což následně vede k jejich nekontrolovanému růstu a vzniku nádorů. Vědci z CEITEC a Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity nyní popsali klíčový moment této komunikace, která rozhoduje o dalším směru vývoje v buňce.

Jejich zjištění může do budoucna přispět k hledání způsobů, jak tyto procesy u nemocí, jako je rakovina, zastavit nebo zpomalit. Wnt signalizační dráha je mechanismus, který koordinuje miliardy buněk v těle – stojí za tím, že se z jediné buňky vyvine celý organismus, a v dospělosti pak řídí obnovu tkání.

Související

Marek Kuřina

Tetování může být nebezpečné, ovlivňuje totiž…

Marek Kuřina

Příroda se letos probouzí nezvykle brzy. Podle…

Dosud nebylo jasné, jak přesně tento mechanismus funguje. Nový výzkum týmů z Masarykovy univerzity nyní popsal, že buňka nereaguje na podněty plynule, ale spíše v režimu ano-ne po překročení určité rozhodovací hranice. Tento princip mění naše chápání vzájemného fungování buněk a umožňuje lépe porozumět situacím, kdy se buněčné rozhodování vymkne kontrole a může způsobit rakovinné bujení.

Proces začíná na povrchu buňky, kde signál zachytí receptor ukotvený v buněčné membráně. Na něj se následně naváže protein Dishevelled (DVL), který přenáší informaci dále do buňky. Aby DVL mohl pokračovat dovnitř buňky, musí se nejprve chemicky upravit – na jeho povrchu se začnou hromadit drobné chemické skupiny, které postupně zvyšují jeho záporný náboj.

Protein je přepínačem signálu

A právě tady přichází moment, který rozhoduje. Vědci zjistili, že protein DVL se chová jako přepínač – svou strukturu změní, jakmile záporný náboj na jeho povrchu překročí určitou prahovou hodnotu. Teprve v tu chvíli přeskupí svou strukturu a umožní další krok v přenosu signálu.

DVL se v tu chvíli uvolní z vazby na receptor a signál se může posunout dál do nitra buňky. Buňka tak dostane jasný pokyn, jak má zareagovat – například zahájit dělení nebo změnit svou funkci.

Buňky pod kontrolou

Právě tento důležitý „bod zlomu“, kdy se rozhoduje o dalším osudu signálu, byl dosud jen částečně pochopený. Vědci sice věděli, kudy signál prochází, ale chápali ho především jako plynulý regulační systém. Jde však spíše o proces založený na náhlé změně po překročení určitého prahu. To je důležité nejen pro pochopení fungování buněk, ale i proto, abychom porozuměli situacím, kdy se tento proces vymkne kontrole.

Právě taková místa, kde se v buněčné signalizaci „láme“ rozhodnutí o dalším průběhu děje, jsou z pohledu medicíny zásadní, protože jejich narušení může odstartovat procesy vedoucí k nádorovému bujení. Jejich lepší znalost na druhou stranu dláždí cestu k účinnější léčbě.

Zdroj: Science Advances, Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity