PTU - Polskie Towarzystwo Urologiczne

Oddziaływanie komórek PC-3 z fibronektyną i jego potencjalna rola w progresji raka stercza
Artykuł opublikowany w Urologii Polskiej 2008/61/Supl. 1.

autorzy

Anna Stachurska, Hanna M. Kowalczyńska
Zakład Biofizyki, Centrum Medycznego Kształcenia Podyplomowego w Warszawie

streszczenie

Wprowadzenie.

Powstawanie przerzutów nowotworowych jest procesem złożonym i wieloetapowym, w którym zmieniają się właściwości adhezywne komórek, tj. oddziaływania międzykomórkowe oraz oddziaływania komórek ze składnikami macierzy pozakomórkowej (ang. Extracellular Matrix, ECM), a w określonym stadium wzrasta ich zdolność do migracji. Oprócz właściwości adhezywnych duże znaczenie przypisuje się zdolności komórek nowotworowych do aktywnego ruchu. Komórki nowotworowe uwalniają się z guza pierwotnego i rozpoczynają migrację przechodząc przez błonę podstawną. Przedostają się do naczyń krwionośnych lub limfatycznych i przenoszone są przez krew do różnych miejsc w organizmie, gdzie dochodzi do oddziaływań między komórkami nowotworowymi a komórkami śródbłonka oraz białkami ECM. W badaniach in vitro nad rakiem stercza doświadczenia prowadzone są m.in. na linii komórkowej PC-3, wywodzącej się z przerzutów do kości. Linia tych komórek charakteryzuje się wysokim stopniem inwazyjności i stanowi ciekawy model badań. Wyniki doświadczeń, dotyczące oddziaływań tych komórek z białkami macierzy pozakomórkowej, a także ekspresji receptorów, są niejednoznaczne i często sprzeczne. W pracy po raz pierwszy przeprowadzono badania
oddziaływania w warunkach in vitro silnie inwazyjnych komórek raka stercza linii PC-3 z fibronektyną (FN) zaadsorbowaną na sulfonowanych powierzchniach polistyrenu.

Cel pracy.

Zbadanie mechanizmu oddziaływania silnie inwazyjnych komórek raka stercza linii PC-3 z białkiem macierzy pozakomórkowej – fibronektyną.

Materiały i metody.

Linia ludzkiego raka stercza – linia komórkowa PC-3 wywodząca się z przerzutów do kości. 1. Ocena ekspresji receptorów integrynowych z zastosowaniem cytometrii przepływowej. 2. Pomiary adhezji statycznej oraz dynamiki rozpłaszczania się komórek PC-3 oddziałujących z FN z zastosowaniem programu do analizy morfometrycznej komórek. 3. Ocena organizacji białek cytoszkieletu (F-aktyny, α-aktyniny, winkuliny oraz tubuliny) i lokalizacji kinazy FAK w komórkach zaadherowanych do FN; zabarwione struktury wizualizowano stosując metodę analizy obrazów fluorescencyjnych.

Wyniki.

Odpowiedź komórek na sygnał pochodzący od fibronektyny zaadsorbowanej na sulfonowanych powierzchniach polistyrenu została określona przez pomiar adhezji statycznej, ocenę zmian kształtu komórek oraz zdolność komórek do proliferacji i migracji. Wyniki otrzymane w prezentowanej pracy są następujące: 1. Komórki raka stercza PC-3 oddziałują z natywną formą fibronektyny zaadsorbowaną na sulfonowanych powierzchniach polistyrenu. 2. Kinetyka adhezji jest bardzo wysoka, a dynamika rozpłaszczania się komórek intensywna. 3. Na powierzchni większości komórek (80-100% całej populacji) została potwierdzona ekspresja integryn α5β1 i αvβ3 – istotnych receptorów dla oddziaływania z fibronektyną. 4. Oddziaływanie komórek przebiega głównie przez sekwencję RGD, ale udział peptydu synergistycznego (PHSRN) ma również istotne znaczenie. 5. W wyniku oddziaływania komórek z fibronektyną następuje indukcja kaskady sygnałowej prowadzącej do wyraźnej reorganizacji białek cytoszkieletu (F-aktyny, α-aktyniny, winkuliny, tubuliny) oraz aktywacji kinazy FAK. 6. Intensywniejsza dynamika rozpłaszczania po związaniu komórek z Ig anty αvß3 może świadczyć o stymulacji innych receptorów. 7. Komórki PC-3 oddziałujące z fibronektyną wykazują zdolność do migracji i proliferacji.

Wnioski.

1. Zastosowany układ doświadczalny może być uważany za dobrze odzwierciedlający oddziaływanie komórek PC-3 z natywną formą fibronektyny. 2. Odpowiedź komórek PC-3 na sygnał pochodzący od fibronektyny manifestuje się adhezją i reorganizacją białek cytoszkieletu, co prowadzi do zmiany kształtu komórek w procesie rozpłaszczania oraz migracji i proliferacji. 3. Zahamowanie adhezji oraz dynamiki rozpłaszczania po zastosowaniu Ig anty integryna α5β1 świadczy o istotnej roli tego receptora w oddziaływaniu komórek PC-3 z fibronektyną. 4. Wysoka ekspresja integryn oraz ich udział w oddziaływaniu komórek PC-3 z jednym z istotnych białek macierzy pozakomórkowej – fibronektyną, przemawiają za tym, że to oddziaływanie może pełnić ważną rolę w progresji raka stercza. Praca finansowana z grantu CMKP Nr 501-2-1-23-26/05