Un studiu recent evidențiază modul în care VEGF-C amplifică semnalizarea limfangiogenică
Vasele limfatice funcționează ca un „sistem de drenaj” al organismului, colectând excesul de lichid din țesuturi.
Atunci când drenajul limfatic este compromis din cauza dezvoltării insuficiente, deteriorării sau disfuncției vaselor limfatice, se poate dezvolta limfedemul, provocând umflături, în special în brațe și picioare. Pe de altă parte, creșterea excesivă a vaselor limfatice în jurul tumorilor poate facilita metastazarea cancerului, oferind rute pentru răspândirea celulelor tumorale.
Cercetătorii din Coreea au descoperit că VEGF-C aduce împreună două receptoare VEGFR-3, iar complexele rezultante VEGF-C-VEGFR-3 se grupează suplimentar pentru a amplifica semnalizarea. Vizarea acestui proces de grupare ar putea oferi o nouă strategie pentru a spori sau a suprima semnalizarea limfangiogenică, în funcție de contextul bolii.
KAIST a anunțat pe 2 octombrie că o echipă de cercetare comună condusă de profesorul Ho Min Kim de la Departamentul de Științe Biologice și de Dr. Sangkyu Lee de la Institutul pentru Știință Fundamentală a determinat structura tridimensională a complexului VEGF-C-VEGFR-3 și a identificat modul în care gruparea de ordin superior a acestor complexe amplifică semnalizarea.
Când VEGF-C se leagă de VEGFR-3 pe suprafața celulară, receptorul este activat și semnalele care reglează formarea și funcția vaselor limfatice sunt transmise în interiorul celulei. Până acum, dimerizarea mediată de VEGF-C a două receptoare VEGFR-3 a fost considerată un pas esențial în activarea receptorului. Cu toate acestea, modul în care semnalul devine și mai amplificat după acest pas nu a fost complet înțeles.
Echipa de cercetare a examinat structura VEGF-C legat de VEGFR-3 folosind microscopie electronică criogenică, care permite vizualizarea detaliată a structurilor tridimensionale ale proteinelor. Aceștia au descoperit că complexe induse de VEGF-C care conțin două receptoare VEGFR-3 se asamblează suplimentar lateral în grupuri de ordin superior.
Aceasta a dezvăluit un nou mod structural prin care complexe VEGF-C-VEGFR-3 pot organiza lateral de-a lungul membranei celulare. Pe scurt, este ca și cum două persoane formează prima dată o echipă pentru a începe o sarcină, iar apoi mai multe echipe se adună pentru a-și crește puterea colectivă.
Cercetătorii au testat, de asemenea, dacă această grupare amplifică efectiv semnalizarea. Prin modificarea regiunilor în care complexele se contactează între ele și folosind lumină pentru a controla gruparea receptorilor, au confirmat că adunarea mai multor complexe joacă un rol important în amplificarea semnalului.
Acest studiu identifică un nou punct în care semnalizarea limfangiogenetică ar putea fi reglată. În viitor, cercetătorii ar putea explora modalități de a spori semnalizarea atunci când formarea vaselor limfatice este insuficientă și de a suprima semnalizarea atunci când se formează vase limfatice excesive în jurul tumorilor. Cu toate acestea, acest studiu nu a demonstrat efecte terapeutice pentru limfedem sau inhibarea metastazării cancerului, iar cercetări suplimentare vor fi necesare înainte ca descoperirile să fie aplicate în tratamente reale.
Profesorul Ho Min Kim a declarat: „Acest studiu dezvăluie modul în care două receptoare VEGFR-3 formează mai întâi o pereche indusă de ligand, după care mai multe astfel de complexe se grupează pentru a amplifica semnalul pentru limfangiogeneză”, adăugând: „Prin identificarea acestui ‘comutator de amplificare ascuns’ în semnalizarea limfangiogenetică, ne așteptăm ca această lucrare să ofere o bază importantă pentru dezvoltarea de noi strategii terapeutice pentru boli asociate, cum ar fi limfedemul și metastazarea cancerului.”
Dr. Ryeongeun Cho și Dr. Jinsook Ahn au participat la studiu ca coautori principali. Profesorul Ho Min Kim și Dr. Sangkyu Lee au condus cercetarea ca autori corespondenți. Descoperirile au fost publicate online pe 9 septembrie în revista internațională Advanced Science.
