Epitél-mezenchimális átmenet

A epithelialis-mezenchimális átmenet, szintén EMT az úgynevezett epiteliális sejtek mezenchimális sejtekké történő átalakulására utal. Ez a transzformáció nagy jelentőséggel bír az embrionális fejlődés szempontjából. Ez a folyamat kulcsfontosságú szerepet játszik a karcinómák metasztázisának kialakulásában is.

Mi az epithelialis-mezenchimális átmenet?

Az epiteliális-mezenchimális átmenet a már differenciált hámsejtek átalakítása differenciálatlan mezenchimális őssejtekké. Ez a folyamat különösen fontos az embrionális fejlődés során.

Ennek a transzformációnak a részén az epiteliális sejtek felszabadulnak kötődésükből és migrálhatnak a testben. Ennek során átjutnak az alagsori membránon. Az alapemembrán elválasztja az epitéliát, a gliasejteket és az endotéliumot a kötőszövet-szerű sejttérről. Nem differenciált multipotens őssejtekként a migrált sejtek a fejlődő szervezet minden területére eljutnak, és bármilyen sejttípusba megkülönböztethetők.

Az epiteliális sejtek az úgynevezett epitéliumot alkotják, amely kollektív kifejezés a mirigyes és a fedő szövetek számára. A mezenchém a zselatin és az embrionális kötőszövetből áll, amelyből csontok, porc, simaizmok, szívizmok, vesék, mellékvesekéreg, vérképző rendszer vér- és nyirokérrel, valamint retikuláris, kemény és laza kötőszövet alakul ki.

Funkció és feladat

Az epithelialis-mezenchimális átmenet fontos folyamat az embriogenezis során. Ez idő alatt fokozódik a növekedés, amelyben a test összes sejtje részt vesz. A differenciálódó epitéliális sejteket szintén bevonják ezekbe a növekedési folyamatokba. Ehhez azonban vissza kell térni multipotens őssejtekké.

A legintenzívebb növekedés a terhesség első nyolc hetében fordul elő. Az embriogenezis tényleges folyamata a terhesség hatodik napján kezdődik, az úgynevezett csírafázis után (sejtfejlődés), és a terhesség nyolcadik hetének végéig tart. Ebben a szakaszban az epiteliális-mezenchimális átmenet nagy jelentőséggel bír, mivel az összes szerv már létrejött. Sok hámsejt itt elveszíti differenciálódását és kötődését. Az alamembránon keresztül vándorolnak, és az egész testben eloszlanak. Ott ismét úgy viselkednek, mint a normál multipotens őssejtek, és új megkülönböztetésnek vannak kitéve különböző sejttípusokra.

Természetesen meg is különböztethetnek hámsejtekben. Ehhez először csökkenteni kell a sejtek érintkezését, és meg kell szüntetni az epiteliális sejtek polaritását. A sejtekkel való érintkezés alatt a sejtek úgynevezett adhéziós molekulák kohézióját értjük. Az E-cadherin az egyik legfontosabb adhéziós molekula. Az E-cadherin egy transzmembrán glikoprotein, amely kalciumionoktól függ. Összekapcsolja a hámsejteket és biztosítja a sejtek polaritását és a jelátvitelt. Az embriogenezis során az E-cadherin aktivitása csökken. Ez a cellaszerkezet meglazulásához vezet. Ugyanakkor a sejtek polaritása is eltűnik.

Az epiteliális sejteknek van egy úgynevezett apikális (külső) és egy bazális oldala is, amely a mögöttes szövet felé néz. A külső oldal a bőr és a nyálkahártya felületén helyezkedik el, míg a bazális oldal az alapréteg alatt található kötőszövethez van kötve. Mindkét oldal eltérő funkcionális és szerkezeti különbségeket mutat, és így biztosítja a szervek morfológiáját. Az embriógenezis azonban a sejtek gyors változásait és rugalmasságát igényli annak érdekében, hogy gyorsan alkalmazkodhassanak a növekedési folyamatokhoz.

Az embriogenezis vége után az epithelialis-mezenchimális átmenet elveszíti jelentését a szervezet számára.

Betegségek és betegségek

Az epithelialis-mezenchimális átmenet (EMT) csak az embriógenezis nagyon rövid ideje alatt jár előnyeinek a szervezet számára. A viharos növekedési szakasz után a sejtek differenciálódnak. Ezután nincs szükség nagyszámú multipotens őssejtre. Ezért ez a folyamat le van tiltva.

Ha az epithelialis-mezenchimális átmenet aktiválódik az embriogenezis vége után, ez általában rosszindulatú daganatokkal összefüggésben történik. Az EMT felelős az áttétek kialakulásáért a rákkal összefüggésben. A folyamat hasonló az embriógenezishez. Összességében ez egy komplex folyamat, amely genetikai szabályozási mechanizmusokon alapul, amelyek még nem teljesen ismertek. Sok felelős gén csak az embrionális fejlődés során aktív. Aztán leállítják őket. Ezen gének megújult aktiválásának egyik lehetséges oka lehet a Sox4 transzkripciós faktor újraszabályozása. Megfelelő kutatási eredményeket mutattak be a Bázeli Egyetemen. A Sox4 viszont számos más gént aktivál, amelyek részt vesznek az epithelialis-mezenchimális átmenetben.

A megfelelő gének inaktivitását állítólag azon alapíthatatlanságán alapszik, hogy bizonyos fehérjékkel (hisztonokkal) bevonják őket. A Sox4 gén azonban felelős az Ezh2 nevű enzim képződéséért. Ez egy metil-transzferáz, amely a megfelelő hisztonok metilezését okozza. A többi érintett gén ismét olvashatóvá válik, és aktiválja az epiteliális-mezenhimális átmenetet.

A genetikai anyag megváltozása egy rákos daganaton belül zajlik, és így a rákos sejtek teljes differenciálódásának oka lehet. Epitél-mezenchimális átmenet nélkül a rák csak a származási ponton nőne ki, és nem terjedne. Az áttétek kialakulása azonban a tumort különösen rosszindulatú és agresszívvá teszi. Ezért azon gyógyszerek kifejlesztésén dolgozunk, amelyek gátolják az Ezh2 metil-transzferáz képződését. Megfelelő gyógyszereket már kifejlesztettek, de még mindig tesztelés alatt állnak. A metasztázisok kialakulásának megfékezése egyrészt csökkentené a rák növekedésének agresszivitását, másrészt pedig lehetőséget adna a korábban reménytelen esetek gyógyító kezelésére.