Duke University Forscher haben ein " Roving Detektionssystem " auf der Oberfläche von Zellen, um neue Wege zur Behandlung von Krankheiten wie Krebs, Morbus Parkinson und weisen möglicherweise gefunden Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) .
Die Zellen , die in Nematodenwürmer untersucht wurden , sind in der Lage, über die normale Gewebegrenzen in andere Gewebe und Organe zu brechen und graben - ein entscheidender Schritt bei vielen normalen Entwicklungsprozesse , die von der embryonalen Entwicklung und Wundheilung zu der Bildung von neuen Blutgefäßen .
Aber manchmal ist der Prozess schief geht . Dies ist der Fall mit metastasierendem Krebs , bei dem Krebszellen verbreitet unkontrolliert aus dem sie stammen und bilden Tumore in anderen Teilen des Körpers .
" Zellinvasion ist eines der klinisch relevanten noch am wenigsten verstandenen Aspekte der Krebsprogression ", sagte David Sherwood, ein Junior-Professor für Biologie an der Duke .
Sherwood leitet ein Team, das die Untersuchung ist , die molekularen Mechanismen , die Zellinvasion sowohl eine normale Entwicklung und Krebs unter Kontrolle , unter Verwendung einer Ein -Millimeter- Wurm C. elegans bekannt.
An einem Punkt in C. elegans Entwicklung, eine spezialisierte Zelle genannt Ankerzellebricht die dichten , flächige Membran, die der Wurm die Gebärmutter aus ihrer Vulva zu trennen , eröffnen Reproduktionstrakt des Wurms .
Anchor -Zellen kann nicht sehen , so müssen sie eine Art von Signal , ihnen zu sagen , wo zu durchbrechen . In einer Studie 2009 , Sherwood und Kollegen festgestellt, dass eine extrazelluläre Cue genannt Netrin richtet die Ankerzelle, so dass es in die richtige Richtung eindringt .
In einer neuen Studie im Journal of Cell Biology erscheint , zeigt das Team , wie Rezeptoren auf den Zellen invasive Wesentlichen um die Zellmembran zu " Jagd " nach dem fehlenden Netrin -Signal , das die Zelle an den richtigen Ort führen wird schweifen .
Die Forscher verwendeten eine Videokamera zu einem starken Mikroskop angebracht, um Zeitraffer-Filme des langsamen Satzes des C. elegans nehmen Ankerzellewährend der Invasion.
Ihre Zeitraffer- Analysen zeigen, dass , wenn Netrin Produktion blockiert, Netrin Rezeptoren auf der Oberfläche der Ankerzelleregelmäßig Cluster , zu verteilen und wieder zusammenbauen, in einer anderen Region der Zellmembran . Die Rezeptoren Cluster neben Patches von Aktin-Filamenten - dünnen flexiblen Fasern, die Zellen ihre Form verändern und bilden invasive Vorsprünge helfen - die Pop-up in jeder neuen Stelle.
"Es ist wie eine Art von Flugkörper -Detektionssystem , " sagte Sherwood .
"Eines der Dinge, die wir rüstet sich als nächstes zu tun sind Drogen-Bildschirme mit unseren Mitarbeitern , um zu sehen , ob wir dieses Erkennungssystem während Invasion blockieren , " sagte Sherwood .
Wissenschaftler haben auch seit Jahren, dass Netrin spielt eine Schlüsselrolle in der Verdrahtung des Gehirns und Nervensystems durch die Führung der Entwicklung Nervenzellen , wie sie wachsen und bilden Verbindungen bekannt.
Das heißt, die Ergebnisse können auch neue Möglichkeiten der Behandlung von neurologischen Störungen wie Parkinson und ALS und Gewinnen von Rückenmarksverletzungen zu zeigen.
Basteln mit Netrin Erkennung Maschinen der Zelle , beispielsweise ist es möglich, beschädigte Zellen in das zentrale Nervensystem zu fördern - wieder zu wachsen - die haben in der Regel die Regenerationsfähigkeit begrenzt.
Anstatt die gesamte Zelle mit zu bewegen , bewegen seine Rezeptoren um auf der Außenseite der Zelle , bis sie ein Signal zu bekommen. Sobald die Rezeptoren lokalisieren das Netrin Signal stabilisieren sie im Bereich der Zellmembran, die am nächsten an der Quelle des Signals ist .
Die Erkenntnisse neu zu definieren Jahrzehnte alten Ideen, wie Navigationssystem der Zelle funktioniert. " Cells nicht nur passiv auf die Netrin Signal reagieren - sie aktiv nach ," sagte Sherwood .
Da Netrin wurde festgestellt, Zellinvasion in einige der tödlichsten Krebsarten zu fördern, könnten die Erkenntnisse , neue Behandlungsstrategien führen . Stören Netrin -Detektionssystem der Zelle , zum Beispiel Krebszellen finden ihren Weg in die Blutbahn oder das Lymphsystem zu verhindern und sie davon abhalten, metastasierenden oder invasiv und Verbreitung im ganzen Körper könnte .