Bestrahlung und Chemotherapie Schadensbegrenzung
Forscher an der University of California, San Diego berichten School of Medicine , dass ein Protein namens beta-catenin spielt eine entscheidende und bisher unbeachtet , Rolle bei der Förderung Erholung der betroffenen hämatopoetischen Stammzellen nach Strahlenexposition .
Die Ergebnisse, die in Genes and Development veröffentlicht , stellen einen neuen Verständnis darüber, wie Strahlung Auswirkungen zellulären und molekularen Prozesse , aber vielleicht noch wichtiger ist, schlagen sie neue Möglichkeiten zur Verbesserung der hämatopoetischen Stammzellregenerationim Knochenmark nach einer Krebsbestrahlungsbehandlung.
Ionisierende Strahlung Exposition - zufällige oder vorsätzliche - kann tödlich sein wegen der weit verbreiteten Zerstörung von hämatopoetischen Stammzellen , die Zellen im Knochenmark , die zu aller Blutzellen zu geben. Eine Reihe von Krebs-Behandlungen beinhalten Bestrahlung malignen Erkrankungen , im Wesentlichen zu zerstören alle freiliegenden Blutzellen , gefolgt von der Transplantation von Stammzellen Ersatz , um den Blut Läden wieder aufzubauen. Die Wirksamkeit dieser Behandlungen hängt davon ab, wie gut die Ersatz hämatopoetischen Stammzellen ihre Arbeit tun .
In ihrem neuen Papier, Principal Investigator Tannishtha Reya , PhD, Professor in der Abteilung für Pharmakologie und Kollegen verwendeten Mausmodellen zu zeigen, dass die Strahlenbelastung auslöst Aktivierung eines fundamentalen zellulären Signalweg namens Wnt in hämatopoetischen Stamm- und Vorläuferzellen .
Kontinuierliches notwendig Produktion von Blutzellen einschließlich dieser roten Blutzellen in einer Scan Mikrographie von Thomas Deerinck erfasst , liegt in der Verantwortung von hämatopoetischen Stammzellen im Knochenmark .
Bildnachweis: Thomas Deerinck , UC San Diego
" Der Wnt-Signalweg und seine zentrale Rolle , beta -Catenin , entscheidend für die embryonale Entwicklung und Etablierung des Körpers Plan ", sagte Reya . "Darüber hinaus ist der Wnt-Signalweg in Stammzellen aus vielen Geweben aktiviert und für ihre anhaltende Wartung benötigt. "
Die Forscher fanden heraus , dass Mäuse einen Mangel an Beta-Catenin fehlte die Fähigkeit, kanonische Wnt-Signalweg aktivieren und nach der Strahlung, die von eingeschränkter hämatopoetische Stammzellregeneration und Knochenmark Erholung gelitten. Insbesondere könnte der Maus hämatopoetischen Stammzellen ohne beta-Catenin nicht unterdrücken die Produktion von oxidativem Stress Moleküle, die Zellstrukturen beschädigen. Als Ergebnis haben sie nicht effektiv erholen konnte nach der Bestrahlung oder Chemotherapie .
"Unsere Arbeit zeigt, dass Wnt-Signalweg ist in der Säugetierblutbildenden Systems wichtig, und ist entscheidend für die Erholung von Chemo-und Strahlentherapie ", sagte Reya . " Während diese Therapien können lebensrettend sein , nehmen sie einen hohen Tribut von blutbildenden Systems , aus dem der Patient kann nicht immer gewinnen. "
Die Ergebnisse haben bedeutende klinische Implikationen .
"Es gibt zwei Hauptgründe, warum die Beschleunigung der Regeneration ist wichtig klinisch ", sagte Reya . " Einer ist, dass nach einer Krebspatientenbestrahlt und mit Stammzellen transplantiert , ist die Rate und das Ausmaß der Rückgewinnung oft nicht ausreichend, um den Patienten von schützen Anämie oder Infektionen, die schwierig zu behandeln und manchmal tödlich sein kann . Identifizierung von Signalen, die Regeneration nach dem Knochenmark ankurbeln kann, ist schwer beschädigt kann dazu beitragen, die Ergebnisse nach der Transplantation.
"Zweitens, Dosen von Chemotherapie und Bestrahlung zur Behandlung von Krebs sind oft durch die Kollateralschäden sie zu normalen Geweben verursachen begrenzt. Obwohl höheren Dosen möglicherweise mehr Krebszellen effektiv zu töten , können sie nicht verwendet werden , weil sie normale Zellen zu töten, auch. Wenn können wir verbessern und zu beschleunigen Erholung , könnten wir in der Lage, höhere Dosen von Strahlen- oder Chemotherapie zu verwenden und das Risiko von Krebs Rückfall zu reduzieren. "
Reya , sagte nach der Therapie hämatopoetische Stammzellregenerationdurch Modulation der Wnt-Signalweg beschleunigt werden könnte , sei es durch die Bereitstellung zusätzlicher Wnt-Proteine direkt an die Patienten oder durch Medikamente, die den Weg zu aktivieren. Weitere Studien werden benötigt, um festzustellen, ob diese Ansätze kann klinisch nützlich , um den Schaden durch Strahlung und Chemotherapie verursacht mildern werden.