Celulele intestinale mature își recâștigă comportamentul de celule stem pentru a stimula creșterea tumorilor
Un studiu revoluționar realizat de cercetătorii de la Stevens arată cum cancerele colorectale pot evolua din celule intestinale mature care revin la starea de celule stem.
Această descoperire explică de ce cancerele colorectale sunt atât de rezistente la tratament și poate contribui la dezvoltarea unor terapii eficiente pentru tumorile intestinale.
Cancerul colorectal reprezintă a doua cauză principală de deces din cauza cancerului în Statele Unite. Este îngrijorător că incidența acestui tip de cancer este în creștere rapidă în rândul adulților cu vârste sub 55 de ani. Cercetările leagă această creștere de o combinație de factori, inclusiv diete de tip occidental bogate în alimente procesate, grăsimi și zahăr, precum și stiluri de viață sedentare, obezitate și microbiomi intestinali alterați, toate acestea putând contribui la mutații celulare și creșteri maligne.
Cercetările recente au indicat că celulele stem sunt un motor principal al cancerului colorectal, dar ceea ce se întâmplă la nivel celular în intestin rămâne mai puțin clar. Un nou studiu al cercetătorilor de la Stevens Institute of Technology, intitulat „Dedifferentiation-driven oncogenic stemness promotes tumor-sustaining adaptability in the intestinal epithelium”, publicat în Cell Death & Disease, aduce mai multă lumină asupra complexității mediului celular din intestin.
În cadrul studiului, cercetătorii conduși de Ansu Perekatt s-au concentrat pe celulele stem pozitive pentru Lgr5. „Aceste celule stem sunt cruciale pentru reînoirea rapidă a țesuturilor din mucoasa intestinală”, explică Perekatt, al cărui cercetare se concentrează pe înțelegerea motivelor pentru care cancerele revin adesea după tratament și își propune să informeze strategiile terapeutice care vizează recidiva tumorilor.
Intestinul are o structură organizațională proprie: celulele stem pozitive pentru Lgr5 și celulele progenitoare în creștere rămân în zone mici asemănătoare unor buzunare numite cripturi, până când sunt pregătite să „iasă” pentru a-și asuma rolurile desemnate. Între timp, vilozitățile – proiecții mici, asemănătoare unor degete care căptușesc intestinul subțire și ajută la absorbția nutrienților din alimente – sunt compuse din celule mature, specializate, care au părăsit cripturile. Pe măsură ce celulele noi se deplasează în sus din cripturi spre vilozități, ele opresc de obicei diviziunea celulară și își asumă rolurile finale ca celule mature.
În acest mediu, tumorile colonice pot începe în două moduri, explică Perekatt. Un mod este „de jos în sus”, în care celulele stem normale din adâncurile intestinului suferă mutații și devin canceroase. Celălalt mod, „de sus în jos”, se întâmplă atunci când celulele mature de la suprafața intestinului se reprogramează, revenind la starea de celule stem și devenind apoi celule canceroase.
Celulele mature pot uneori să revină la o stare asemănătoare celulelor stem, în special după o leziune sau când celulele stem normale sunt pierdute. Un proces similar se poate întâmpla în tumorile colonice, unde celulele mature, deja specializate, pot dobândi ceea ce numim de-novo stemness și recâștigă comportamentul asemănător celulelor stem.
În cadrul studiului, echipa lui Perekatt a indus mutații într-un eșantion de celule stem într-un model animal și a observat cum s-au dezvoltat. Oamenii de știință au observat că, deși celulele stem mutante au fost în cele din urmă înlocuite de celule stem normale și sănătoase, un subset al celulelor progenitoare ale mutantelor a devenit canceroase. „Nu știm de ce se schimbă și de ce doar un subset se schimbă”, spune Perekatt. „Este foarte aleatoriu, foarte sporadic. Dar când se schimbă, dezvoltă tumori.”
Mai mult, cercetătorii au observat că tumorile care se dezvoltă din celulele care au dobândit de-novo stemness au avut mecanisme de supraviețuire mai bune. „Aveau această capacitate de a se proteja împotriva stresului oxidativ”, spune Perekatt, referindu-se la moleculele care conțin oxigen și care apar în mod natural în organismele vii ca parte a metabolismului celular, care pot dăuna celulelor.
Cancerul colorectal este cunoscut pentru dificultățile de tratament, deoarece este adesea rezistent la terapii. Acest studiu ajută la explicarea motivului. „Studiul nostru sugerează că cancerele intestinale pot apărea nu doar din celule stem deteriorate, ci și din celule care revin la celule canceroase asemănătoare celor stem”, afirmă Perekatt, „și acestea pot contribui la diversitatea și rezistența cancerului colorectal la tratamente.”
Descoperirile lui Perekatt pot contribui la dezvoltarea unor terapii inovative pentru cancerele intestinale. „Dacă tratezi doar celulele care devin canceroase, fără a viza celulele care au dobândit de-novo stemness, cancerul va reveni cel mai probabil”, spune Perekatt. „Așadar, este cu adevărat important să înțelegem ce cauzează această revenire la stemness, pentru a dezvolta noi și eficiente terapii pentru cancerele colorectale.”
