Епителен-мезенхимен преход

Най- епителен-мезенхимен преход, също EMT наречен, се отнася до трансформацията на епителните клетки в мезенхимни клетки. Тази трансформация е от голямо значение за ембрионалното развитие. Този процес обаче също играе ключова роля в развитието на метастази при карциноми.

Какъв е епител-мезенхимният преход

Епител-мезенхимният преход е превръщане на вече диференцирани епителни клетки в недиференцирани мезенхимни стволови клетки. Този процес е от особено значение по време на ембрионалното развитие.

Като част от тази трансформация епителните клетки се освобождават от връзката си и могат да мигрират в тялото. По този начин те преминават през междинната мембрана. Базалната мембрана отделя епитела, глиалните клетки и ендотела от клетъчното пространство, наподобяващо съединителната тъкан. Като недиференцирани многопотентни стволови клетки, мигриращите клетки достигат до всички области на развиващия се организъм и могат да бъдат диференцирани отново във всеки тип клетки.

Епителните клетки образуват така наречения епител, който е събирателен термин за жлезистата и покриваща тъкан. Мезенхимата включва желатиновата и ембрионална съединителна тъкан, от която се развиват кости, хрущяли, гладки мускули, сърдечни мускули, бъбреци, надбъбречна кора, кръвообразуващата система с кръвоносни и лимфни съдове, както и ретикуларна, стегната и свободна съединителна тъкан.

Функция и задача

Преходът на епитела-мезенхима е важен процес по време на ембриогенезата. През това време се наблюдава засилен растеж, в който участват всички клетки на тялото. В тези процеси на растеж също се включват епителни клетки, които вече са диференцирани. За целта обаче те трябва да бъдат превърнати обратно в многопотентни стволови клетки.

Най-интензивният растеж се проявява през първите осем седмици от бременността. Реалният процес на ембриогенезата започва около шестия ден от бременността след така наречения зародишен стадий (клетъчно развитие) и продължава до края на осмата седмица от бременността. В тази фаза епителният-мезенхимален преход е от голямо значение, тъй като сега се създават всички органи. Много епителни клетки отново губят своята диференциация и прикрепване. Те мигрират през междинната мембрана и се разпределят по цялото тяло. Там те се държат отново като нормални мултипотентни стволови клетки и са обект на подновено диференциране в различни типове клетки.

Разбира се, те могат отново да се диференцират в епителни клетки. За да направите това, клетките трябва първо да бъдат намалени и полярността на епителните клетки да се анулира. Под клетъчен контакт се разбира сцеплението на клетките чрез така наречените адхезионни молекули. Една от най-важните молекули на адхезия е Е-кадхеринът. Е-кадхеринът е трансмембранен гликопротеин, който е зависим от калциевите йони. Той свързва епителните клетки помежду си и гарантира полярността на клетките и предаването на сигнала. По време на ембриогенезата активността на Е-кадхерина се намалява. Това води до разхлабване на клетъчната структура. В същото време полярността на клетките също изчезва.

Епителните клетки имат както т. Нар. Апикална (външна), така и базална страна, обърната към подлежащата тъкан. Външната страна е върху повърхността на кожата и лигавиците, докато базалната страна е свързана със съединителната тъкан, разположена под базална ламина. И двете страни имат различни функционални и структурни различия и по този начин осигуряват морфологията на органите. Ембриогенезата обаче изисква бързи промени и гъвкавост на клетките, за да могат бързо да се адаптират към процесите на растеж.

След края на ембриогенезата епител-мезенхимният преход губи своето значение за организма.

Болести и неразположения

Епител-мезенхимният преход (ЕМТ) е от полза само за организма през много краткия период на ембриогенезата. След фазата на бурен растеж клетките се диференцират. Тогава вече няма нужда от голям брой многопотентни стволови клетки. Следователно този процес е деактивиран.

Ако епител-мезенхимният преход се активира след края на ембриогенезата, това обикновено се случва във връзка със злокачествени туморни заболявания. EMT е отговорен за развитието на метастази в контекста на рака. Процесът е подобен на този при ембриогенезата. Като цяло това е сложен процес, основан на генетични регулаторни механизми, които все още не са напълно разбрани. Много отговорни гени са активни само по време на ембрионалното развитие. Тогава те са затворени. Възможна причина за обновеното активиране на тези гени може да бъде регулирането на транскрипционния фактор Sox4. Съответните резултати от научните изследвания бяха представени в университета в Базел. От своя страна, Sox4 активира редица други гени, които участват в епител-мезенхимния преход.

Казва се, че неактивността на съответните гени се основава на тяхната нечетливост поради покриването с определени протеини (хистони). Въпреки това, генът Sox4 е отговорен за образуването на ензим, наречен Ezh2. Това е метил трансфераза, която причинява метилирането на съответните хистони. Останалите участващи гени отново стават четливи и активират епител-мезенхимния преход.

Промяната в генетичния материал се осъществява в рамките на раков тумор и по този начин осигурява причината за пълната дедиференциация на раковите клетки. Без епителен-мезенхимен преход ракът ще расте само в точката на възникване и няма да се разпространи. Образуването на метастази обаче прави тумор особено злокачествен и агресивен. Ето защо работим върху разработването на лекарства, които инхибират образуването на метилтрансфераза Ezh2. Съответните лекарства вече са разработени, но тепърва се тестват. Ограничаването на образуването на метастази, от една страна, би намалило агресивността на растежа на рака, а от друга, би отворило възможността лекувани досега безнадеждни случаи.