Клетки «рвота» отходы в скрытом лечебном ярлыке, который также может подпитывать рак

Теперь новое исследование в области мышей, проведенное исследователями в Медицинской школе Вашингтонского университета в Сент-Луисе и Медицинском колледже Бэйлора, раскрывает ранее неизвестный процесс клеточной очистки, который может помочь пострадавшим клеткам более быстро возвращаться к состоянию, подобным стволовым клеткам. Исследователи назвали этот недавно обнаруженный ответный катароцитоз, взяв из греческих корневых слов, которые означают очистку клеток.

Опубликовано в Интернете в журнале Сотовые отчеты, В исследовании использовалась мышиная модель повреждения желудка, чтобы дать новое представление о том, как клетки заживают или не заживают в ответ на повреждение, например, от инфекции или воспалительных заболеваний.

«После травмы работа камеры состоит в том, чтобы восстановить эту травму. Но зрелый клеточный механизм клеток для выполнения своей нормальной работы мешает», – сказал первый автор Джеффри В. Браун, доктор философии, доктор философии, доктор философии, доктор философии, доктор философии. «Таким образом, это клеточное очищение – быстрый способ избавиться от этого механизма, поэтому он может быстро стать маленькой примитивной клеток, способной пролиферировать и восстановить травму. Мы определили этот процесс в желудочно -кишечном тракте, но мы подозреваем, что он актуально и в других тканях».

Браун сравнил процесс с «рвотой» или отходом отходов, которые по существу добавляют ярлык, помогая клеточному делу и сосредоточенно сосредоточиться на развитии здоровых тканей быстрее, чем это могло бы, если бы он мог выполнить только постепенное контролируемое деградацию отходов.

Как и во многих ярлыках, у этого есть потенциальные недостатки: по словам исследователей, катароцитоз быстрый, но грязный, что может помочь пролить свет на то, как реакции травмы могут пойти не так, особенно в условиях хронической травмы. Например, продолжающийся кататоцитоз в ответ на инфекцию является признаком хронического воспаления и повторяющегося повреждения клеток, которое является местом для размножения рака. На самом деле, гнойный беспорядок изгнанных клеточных отходов, возникающий в результате всего того, что катароцитоз также может быть способом выявления или отслеживания рака, по словам исследователей.

Новый клеточный процесс

Исследователи идентифицировали катароцитоз в рамках важного ответа на регенеративные травмы, называемую палигенозом, который был впервые описан в 2018 году старшим автором нынешнего исследования Джейсоном С. Миллсом, MD, PhD. Теперь в Медицинском колледже Бэйлора, Миллс начал эту работу, когда он был преподавателем в отделении гастроэнтерологии в Washu Medicine, а Браун был исследователем постдокторской работы в своей лаборатории.

При палигенозе поврежденные клетки смещаются от своих нормальных ролей и подвергаются процессу перепрограммирования в незрелое состояние, ведя себя как быстро делящие стволовые клетки, как это происходит во время развития. Первоначально исследователи предполагали, что ухудшение клеточного механизма при приготовлении к этому перепрограммированию происходит исключительно внутри клеточных компартментов, называемых лизосомами, где отходы расщепляются в медленном и содержащемся в процессе.

С самого начала, однако, исследователи заметили мусор за пределами клеток. Первоначально они отклонили это как неважно, но чем больше внешних отходов они видели в своих ранних исследованиях, тем больше Браун начал подозревать, что происходит что -то преднамеренное. Он использовал модель повреждения желудка мыши, которая инициировала перепрограммирование зрелых клеток в состояние стволовых клеток одновременно, что делает очевидным, что ответ «рвота», который сейчас происходит во всех клетках желудка одновременно, был особенностью палигеноза, а не ошибкой. Другими словами, процесс рвоты был не просто случайным разливами здесь и там, но и недавно идентифицированным стандартным способом, которым ячейки вели себя в ответ на травму.

Хотя они обнаружили катароцитоз, происходящий во время палигеноза, исследователи заявили, что клетки могут потенциально использовать катароцитоз для отходов отходов в других, более тревожных ситуациях, таких как давление зрелыми клеткам, которые начинают действовать как раковые клетки.

Недостаток в сокращении

В то время как недавно обнаруженный процесс кататоцитоза может помочь пострадавшим клеткам проходить через палигеноз и быстрее регенерировать здоровую ткань, компромисс происходит в форме дополнительных отходов, которые могут подпитывать воспалительные состояния, что делает хронические травмы трудными для разрешения и корреляции с повышенным риском развития рака.

«В этих желудочных клетках палигеноз – возврат в состояние стволовых клеток для заживления – является рискованным процессом, особенно теперь, когда мы определили потенциально воспалительное сокращение катартоцитоза в нем», – сказал Миллс. «Эти клетки в желудке долгоживутся, а стареющие клетки приобретают мутации. Если многие более старые мутированные клетки возвращаются к состояниям стволовых клеток в попытке восстановить травму-и травмы также часто подпитывают воспаление, например, во время инфекции-существует повышенный риск приобретения, увековечивания и расширения вредных мутаций, которые приводят к раку, поскольку эти клетки стволоты размножаются».

Необходимы дополнительные исследования, но авторы подозревают, что катароцитоз может сыграть роль в увековечивании травм и воспаления в Helicobacter pylori инфекции в кишечнике. H. pylori это тип бактерий, известный для заражения и повреждения желудка, вызывая язвы и увеличивая риск рака желудка.

Результаты также могут указывать на новые стратегии лечения рака желудка и, возможно, другие рак GI. Соавтор Brown и Washu Medicine Collaborator Koushik K. Das, доктор медицины, разработал антитело, которое связывается с частями клеточных отходов, выброшенных во время катартоцитоза, обеспечивая способ обнаружить, когда этот процесс может происходить, особенно в больших количествах. Таким образом, катароцитоз может использоваться в качестве маркера предраковых состояний, которые могут обеспечить раннее обнаружение и лечение.

«Если мы лучше понимаем этот процесс, мы могли бы разработать способы помочь поощрять заживающий ответ и, возможно, в контексте хронического травмы блокировать поврежденные клетки, подвергающиеся хроническому катароцитозу от содействия формированию рака», – сказал Браун.

Эта работа была поддержана Национальными институтами здравоохранения (NIH), номерами грантов K08DK132496, R21AI156236, P30DK052574, P30DK056338, R01DK105129, R01CA239645, F31DK136205, K99GM15444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444h1594444449н1н1н1н. F31CA236506; Министерство обороны, грант номер W81XWH-20-1-0630; Американская гастроэнтерологическая ассоциация, номера грантов AGA2021-5101 и AGA2024-13-01; и студенческая стипендия Филиппа и Сима Нидлман в области регенеративной медицины. Содержание является исключительно ответственностью авторов и не обязательно представляет официальные взгляды NIH.