Epitelijsko-mezenhimski prijelaz

epitelno-mezenhimski prijelaz, također EMT Naziv se odnosi na transformaciju epitelnih stanica u mezenhimske stanice. Ova je transformacija od velikog značaja za embrionalni razvoj. Međutim, taj proces također igra ključnu ulogu u razvoju metastaza u karcinomima.

Koliki je epitelno-mezenhimski prijelaz

Prijelaz epitela-mezenhima je pretvorba već diferenciranih epitelnih stanica u nediferencirane mezenhimske matične stanice. Taj je proces od posebne važnosti tijekom embrionalnog razvoja.

Kao dio ove transformacije, epitelne stanice se oslobađaju iz svoje veze i mogu migrirati u tijelu. Pri tome prolaze kroz podrumsku membranu. Bazalna membrana odvaja epitel, glijalne stanice i endotel od staničnog prostora nalik vezivnom tkivu. Kao nediferencirane multipotentne matične stanice, migrirane stanice dosežu sva područja organizma u razvoju i mogu se ponovno diferencirati u bilo koju staničnu vrstu.

Stanice epitela tvore takozvani epitel, koji je skupni izraz za žljezdano i pokrivno tkivo. Mezenhim se sastoji od želatinoznog i embrionalnog vezivnog tkiva iz kojeg se razvijaju kosti, hrskavice, glatki mišići, srčani mišići, bubrezi, nadbubrežna kora, krvožilni sustav s krvnim i limfnim žilama i retikularnim, tijesnim i labavim vezivnim tkivom.

Funkcija i zadatak

Prijelaz epitela-mezenhima je važan proces tijekom embriogeneze. Za to vrijeme dolazi do povećanog rasta u kojem sudjeluju sve stanice tijela. U ove procese rasta uključuju se i epitelne stanice koje su već diferencirane. Da bi se to postiglo, međutim, moraju se pretvoriti natrag u multipotentne matične stanice.

Najintenzivniji rast javlja se u prvih osam tjedana trudnoće. Stvarni proces embriogeneze započinje oko šestog dana trudnoće nakon takozvane faze klijanja (stanični razvoj) i traje do kraja osmog tjedna trudnoće. U ovoj fazi epitelno-mezenhimski prijelaz je od velike važnosti, jer se sada stvaraju svi organi. Mnoge epitelne stanice ovdje ponovo gube diferencijaciju i vezanost. Oni migriraju kroz bazalnu membranu i distribuiraju se po tijelu. Tamo se ponašaju kao normalne multipotentne matične stanice i podložne su obnovljenoj diferencijaciji u različite tipove stanica.

Naravno, opet se mogu diferencirati u epitelne stanice. Da biste to učinili, najprije se moraju smanjiti kontakti stanica i poništavati polaritet epitelnih stanica. Pod staničnim kontaktom podrazumijeva se kohezija stanica takozvanim adhezijskim molekulama. E-kadherin je važna adhezivna molekula. E-kadherin je transmembranski glikoprotein koji ovisi o kalcijevim ionima. Povezuje epitelne stanice međusobno i osigurava polarnost stanica i prijenos signala. Tijekom embriogeneze aktivnost E-kadherina se smanjuje. To dovodi do labavljenja stanične strukture. Istodobno, nestaje i polarnost stanica.

Stanice epitela imaju i takozvanu apikalnu (vanjsku) i bazalnu stranu okrenutu prema donjem tkivu. Vanjska strana nalazi se na površini kože i sluznice, dok je bazalna strana povezana sa vezivnim tkivom smještenim ispod bazalne lamine. Obje strane imaju različite funkcionalne i strukturne razlike te na taj način osiguravaju morfologiju organa. Međutim, embriogeneza zahtijeva brze promjene i fleksibilnost stanica kako bi se mogle brzo prilagoditi procesima rasta.

Nakon prestanka embriogeneze, epitel-mezenhimski prijelaz gubi na značaju za organizam.

Bolesti i bolesti

Epitelijsko-mezenhimski prijelaz (EMT) koristan je samo za organizam u vrlo kratkom razdoblju embriogeneze. Nakon olujne faze rasta stanice se diferenciraju. Tada više nema potrebe za velikim brojem multipotentnih matičnih stanica. Stoga je taj proces onemogućen.

Ako se epitel-mezenhimski prijelaz aktivira nakon završetka embriogeneze, to se obično događa u vezi s zloćudnim tumorskim bolestima. EMT je odgovoran za razvoj metastaza u kontekstu karcinoma. Proces je sličan onome iz embriogeneze. Sveukupno, to je složen proces zasnovan na genetskim regulatornim mehanizmima koji još nisu u potpunosti shvaćeni. Mnogi su odgovorni geni aktivni samo tijekom embrionalnog razvoja. Tada su zatvoreni. Mogući uzrok ponovne aktivacije ovih gena mogla bi biti regulacija transkripcijskog faktora Sox4. Odgovarajući rezultati istraživanja predstavljeni su na Sveučilištu u Bazelu. Zauzvrat, Sox4 aktivira niz drugih gena koji su uključeni u epitelno-mezenhimski prijelaz.

Kaže se da neaktivnost odgovarajućih gena temelji na njihovoj nečitljivosti zbog prekrivanja određenim proteinima (histonima). Međutim, Sox4 gen odgovoran je za stvaranje enzima koji se zove Ezh2. To je metil transferaza koja uzrokuje metilaciju odgovarajućih histona. Ostali uključeni geni ponovo postaju čitljivi i aktiviraju epitelno-mezenhimski prijelaz.

Promjena genetskog materijala događa se unutar karcinoma karcinoma i time pruža razlog za potpunu dediferenciaciju stanica karcinoma. Bez epitelijsko-mezenhimalnog prijelaza rak bi narastao samo na mjestu nastanka i ne bi se širio. Međutim, stvaranje metastaza čini tumor posebno zloćudnim i agresivnim. Zato radimo na razvoju lijekova koji inhibiraju stvaranje metiltransferaze Ezh2. Odgovarajući lijekovi već su razvijeni, ali se još uvijek testiraju. Smetanje stvaranja metastaza, s jedne strane, umanjilo bi agresivnost rasta karcinoma, a s druge strane otvorilo bi priliku za liječenje prethodno beznadnih slučajeva kurativno.