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La función de competencia de las células epiteliales cambia gradualmente, con mutaciones secuenciales, durante la formación de tumores cancerosos.
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Crédito: Shunsuke Kan, Universidad de Ciencias de Tokio (TUS), Japón
Las células vivas compiten entre sí e intentan adaptarse al entorno local. Las células que no pueden hacerlo son eventualmente eliminadas. Esta competencia celular es fundamental porque las células epiteliales normales circundantes la utilizan para reconocer y eliminar las células cancerosas mutadas. Los estudios han informado que cuando las formas mutantes activadas de proteínas «Ras» se expresan en células epiteliales de mamíferos, son empujadas hacia la luz, excretadas con otros desechos corporales y eliminadas por competencia. Se ha informado que las células epiteliales que albergan mutantes Ras se eliminan de esta manera en varios órganos, incluidos el intestino delgado, el estómago, el páncreas y los pulmones. Esto sugiere que la competencia celular es un mecanismo de defensa innato coordinado por las células epiteliales para prevenir la acumulación de células cancerosas generadas incidentalmente y, por lo tanto, suprimir la formación de cáncer.
A menudo, las mutaciones en múltiples genes se acumulan progresivamente a medida que las células normales se vuelven cancerosas. Sin embargo, se desconoce cómo se ve afectada la competencia celular por este proceso. Por ejemplo, ¿cuándo se desarrolla el cáncer colorrectal humano? Poliposis coli adenomatosa (APC) inactiva y activa la “señalización Wnt” después de la activación de la señalización Ras.
En un estudio reciente, un equipo de investigadores japoneses dirigido por el profesor asociado Shunsuke Kon del Departamento de Biología del Cáncer del Instituto de Investigación e Innovación Biomédica de la Universidad de Ciencias de Tokio (TUS) examinó los efectos de la acumulación de mutaciones genéticas graduales. sobre la competencia celular e investigó el papel de la competencia celular en el proceso de formación del cáncer real. Su estudio fue publicado Comunicaciones de la naturaleza 3 de noviembre de 2023 con el Sr. Kazuki Nakai, estudiante de doctorado de tercer año en la Escuela de Graduados en Ciencias de la Vida de TUS, como autor principal.
Los resultados del estudio mostraron que cuando las señales Wnt se activan en las células epiteliales, se altera la función de competencia celular. Está activado ross Las células epiteliales mutantes, que normalmente se depositan en la luz, se propagan al tejido para formar tumores cancerosos más agresivos.
El autor principal, Dr. Como explica Kahn: “Descubrimos que en los tejidos epiteliales donde las señales Wnt y Ras se activan a niveles comunes en el cáncer colorrectal humano, la función de competencia celular está alterada. Se sabe que estimula la producción de células cancerosas que se diseminan al intersticio.«.
Además, el equipo de investigación identificó una mayor expresión Metaloproteinasa de matriz 21 (MMP21) es uno de los mecanismos subyacentes a la generación de células cancerosas invasivas que se propagan en el cáncer colorrectal temprano debido a una competencia celular anormal. Se ha demostrado que esto, a su vez, es el resultado directo de la activación de la señalización del factor nuclear kappa B (NF-κB) por parte del sistema inmunológico innato. El bloqueo de la señalización de NF-κB restablece la eliminación luminal de las células epiteliales mutantes de Ras. Estos hallazgos plantean la pregunta «¿Cómo perciben las células transformadas el contenido celular que desencadena la vía NF-B-MMP21?» plantea algunas preguntas interesantes como y «¿Cómo reconocen las células circundantes las células transformadas y las preparan para la absorción celular?» La mayoría de estas cuestiones deberán abordarse en el futuro.
Los resultados de esta investigación muestran que las células cancerosas con mutaciones genéticas secuenciales acumulativas alteran la función de competencia celular y la utilizan para mejorar su propio potencial invasivo. En lugar de ser expulsados hacia la luz, se infiltran en el tejido y producen células cancerosas de alto grado. Si bien el equipo de investigación observó que la histopatología del cáncer de los ratones utilizados en este estudio se parecía al cáncer de tipo proliferativo en humanos, se necesitan investigaciones futuras para determinar si la vía NF-κB-MMP21 es relevante para otros cánceres. Por ejemplo, resulta especialmente interesante investigar un cáncer típico de tipo difuso, el cáncer gástrico de Schirhu.
En conjunto, estos hallazgos demuestran que la activación de Wnt interrumpe la competencia celular y confiere propiedades invasivas a las células transformadas para escapar de los sitios epiteliales primarios. Comprender cómo se modifica el panorama molecular para alterar el destino de las células cancerosas con altas cargas mutacionales puede usarse con fines terapéuticos. Esto será de interés para los investigadores centrados en la señalización Wnt o la investigación del cáncer, como el Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer del MIT y aquellos que trabajan para lograr objetivos comunes en Cancer Research UK.
Dr. Cohn concluye diciendo:Este estudio muestra que la competencia celular restringe el orden de aparición de las mutaciones durante el desarrollo del tumor, destacando el vínculo entre la competencia celular y la carcinogénesis. Esperamos que esto allane el camino para el desarrollo de nuevas terapias contra el cáncer desde la perspectiva de la competencia e infiltración celular en beneficio de nuestra sociedad.«
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referencia
DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-023-42774-6
Acerca de la Universidad de Ciencias de Tokio
La Universidad de Ciencias de Tokio (TUS) es una universidad muy conocida y respetada y la universidad privada de investigación especializada en ciencias más grande de Japón, con cuatro campus en el centro de Tokio y sus suburbios y en Hokkaido. Fundada en 1881, la universidad ha contribuido continuamente al desarrollo de la ciencia en Japón fomentando el amor por la ciencia entre investigadores, técnicos y educadores.
Con la misión de «crear ciencia y tecnología para el desarrollo armonioso de la naturaleza, los seres humanos y la sociedad», TUS lleva a cabo una amplia gama de investigaciones, desde ciencias básicas hasta ciencias aplicadas. TUS adopta un enfoque multidisciplinario de investigación y realiza estudios intensivos. En algunos de los campos más importantes de la actualidad, TUS está calificado para reconocer y fomentar lo mejor de la ciencia. Es la única universidad privada en Japón que produce un premio Nobel y la única universidad privada que produce un premio Nobel en Asia. Campo de Ciencias Naturales.
Sitio web: https://www.tus.ac.jp/en/mediarelations/
Dr. de la Universidad de Ciencias de Tokio. Acerca de Shunsuke Kan
Dr. Shunsuke Kan es profesor asociado junior en el Departamento de Biología del Cáncer del Instituto de Investigación de Ciencias Biomédicas. Recibió su doctorado. en 2008 de la Escuela de Graduados en Ciencias de la Vida de la Universidad de Tohoku. Anteriormente estuvo afiliado al Instituto de Medicina Genética de la Universidad de Hokkaido. Su principal interés de investigación está en el campo de la biología tumoral. Tiene más de 20 publicaciones. También obtuvo el premio a los mejores artículos del año.
Metodología de investigación
Un estudio experimental
Tema de investigación
Muestras de tejido producidas en laboratorio.
Titulo del articulo
La activación de Wnt interrumpe la competencia celular e induce la invasión proliferativa de células transformadas a través de la vía NF-κB-MMP21.
Fecha de publicación del artículo
3-nov-2023
declaración COI
Akihiro Okashi es actualmente un empleado a tiempo parcial de Astellas Pharma Inc. a través del sistema de nombramiento cruzado y anteriormente fue empleado de Takeda Pharmaceutical Company Limited. Ha desempeñado funciones remuneradas de consultoría o asesoramiento para Ono Pharmaceutical Company Limited, Criph Inc., y GEXVal Inc., no estaban relacionados con este estudio. Los demás autores no declaran tener intereses en competencia.
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