Μια ομάδα επιστημόνων του Πανεπιστημίου του Hokkaido μελέτησε τα μόρια που εμπλέκονται σε μιτοχονδριακές κινήσεις μέσα σε εξαιρετικά επεμβατικούς κυτταρικούς καρκίνους του μαστού. Εντοπίστηκε ένα μονοπάτι που τελικά οδηγεί στη διασπορά αυτών των οργανιδίων παραγωγής ενέργειας προς την περιφέρεια των κυττάρων, αυξάνοντας την κακοσμία.
Όταν αυτή η οδός αποκλείστηκε, μιτοχόνδρια συγκεντρωτικά εντός κέντρου του κυττάρου, όπου ξεκίνησαν υπερπαράγει και διαρροή αντιδραστικά είδη οξυγόνου (ROS) -unstable μόρια που περιέχουν οξυγόνο. Το ROS είναι γνωστό ότι ενισχύει την εισβολή του καρκίνου, αλλά σε υπερβολικές ποσότητες, μπορεί να οδηγήσει σε θάνατο από καρκίνο.
Τα μιτοχόνδρια είναι γνωστό ότι μετακινούνται εντός του κυτταρικού κυτταροπλάσματος όταν μετακινούνται διάφοροι τύποι κυττάρων. Για παράδειγμα, συγκεντρώνονται στο άκρο των λευκών αιμοσφαιρίων κινούμενων προς έναν ξένο εισβολέα και στην αιχμή των εισβάλλοντων καρκινικών κυττάρων. Μια πρωτεΐνη προσκόλλησης στην κυτταρική επιφάνεια, που ονομάζεται ιντεγκρίνη, είναι επίσης γνωστό ότι προάγει την κακοσμία. Οι μηχανισμοί που βρίσκονται πίσω από αυτές τις κινήσεις, ωστόσο, δεν είναι ακόμα πλήρως κατανοητοί.
Ορισμένες θεραπείες, συμπεριλαμβανομένης της ιονίζουσας ακτινοβολίας, αυξάνουν την παραγωγή ROS εντός των καρκινικών κυττάρων, συμβάλλοντας στις αντικαρκινικές τους επιδράσεις. Αλλά ορισμένα καρκινικά κύτταρα αναπτύσσουν ανοχή στο ROS που τους επιτρέπει να χειρίζονται περισσότερα από αυτά. Οι ερευνητές ήθελαν να διερευνήσουν τα μιτοχονδριακά κινήματα μέσα στα καρκινικά κύτταρα και τη σχέση μεταξύ αυτών των κινήσεων, της ιντεγκρίνης και της ROS, τα οποία εμπλέκονται στην καρκίνο.
Στη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Nature Communications , η ομάδα επέλεξε μια ποικιλία μορίων μέσα σε διηθητικά κύτταρα καρκίνου του μαστού με φθορίζουσες ενώσεις για να ακολουθήσουν τις μιτοχονδριακές κινήσεις και την παραγωγή ROS. Στη συνέχεια μπλοκάρουν τα βασικά μόρια που εμπλέκονται στην διείσδυση.
Διαπίστωσαν ότι μια μοριακή οδός που διευκολύνει την ανακύκλωση της ιντεγκρίνης μέσα στο κύτταρο, που ονομάζεται Arf6-AMP1-PRKD2, διευκολύνει επίσης τον εντοπισμό των μιτοχονδρίων. Η συσσώρευση ιντεγρίνης οδηγεί στον σχηματισμό ενός συμπλόκου προσκόλλησης στη μεμβράνη κυττάρων, το οποίο τελικά προκαλεί τη διακίνηση μιτοχονδρίων στην περιφέρεια των κυττάρων.
Η διακοπή αυτής της οδού οδήγησε στη συσσώρευση των μιτοχονδρίων κοντά στο κέντρο των κυττάρων, μειώνοντας την διείσδυση των κυττάρων του καρκίνου. Κατά τη διάρκεια του πειράματος, η ομάδα τροποποίησε επίσης άμεσα τη μιτοχονδριακή κατανομή, διαπιστώνοντας ότι η μιτοχονδριακή συσσωμάτωση από μόνη της οδηγεί στην παραγωγή υπερβολικής ROS, με αποτέλεσμα τον θάνατο των καρκινικών κυττάρων.
Αυτά τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι η οδός που ευνοεί τη διασπορά μιτοχονδρίων καθιστά τα καρκινικά κύτταρα πιο ανθεκτικά στις θεραπείες που προσπαθούν να σκοτώσουν το κύτταρο αυξάνοντας την παραγωγή αντιδραστικών ειδών οξυγόνου.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, τα ευρήματά τους υποδηλώνουν “μια νέα μοριακή σχέση μεταξύ κυτταρικών κινήσεων και μιτοχονδριακής δυναμικής, η οποία φαίνεται να είναι κρίσιμη τόσο για την επεμβατική δραστηριότητα όσο και για την ανοχή στα αντιδραστικά είδη οξυγόνου για εξαιρετικά επεμβατικούς καρκίνους. να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα των αντιδραστικών μορφών καρκίνου που προκαλούνται από αντιδραστικό είδος οξυγόνου, όπως η ιονίζουσα ακτινοβολία”.