A Drosophila és az emberi rákbetegség
Egy daganat nem csak ellenőrizhetetlen növekedésével pusztítja a szervezetet. A szabadon osztódó ráksejtek által kibocsátott kémiai anyagok bonyolult mechanizmusok révén a primer daganattól távol is károsítják a szervezetet.
A biológusok felfedezték, hogy a kicsiny gyümölcslégy (Drosophila) segít ezen folyamatok megismerésében, bár ennek a rovarnak a teste sok tekintetben sokkal kevésbé komplex, mint az emberé, de számos fontos génünk és szervműködésünk egyezik.
A drosophilák a genetikai kutatások olcsó és kezdetektől fogva népszerű, széles körben használt alanyai. Mivel élettartamuk kb. 7 hét, rövid idő alatt több generáción keresztül lehet követni a különböző mutációk hatásait, így azt is, hogy a malignus daganatok által kibocsájtott kémiai anyagok milyen módon károsítják az eredeti rákos daganattól távol eső szerveket.
A drosophilák segítségével sikerül feltárni azt is, mely anyagok képesek áthatolni az agyba a vér-liquor gáton keresztül. A Berkely Egyetem (Kalifornia) kutatói úgy találták, hogy a drosophilák malignus daganatai interleukin-6 (IL-6) -ot termelnek, és ez a gyulladásos vegyület károsíthatja ezt a fontos védővonalat. Egerek daganataiban is ugyanezt a mechanizmust figyelték meg. Ha kutatók gátolták az IL-6 hatását, akkor a gyümölcslegyek és az egerek is tovább éltek. Még daganatos sejtek jelenléte mellett is csökkenthető volt az IL-6 okozta károsodás. A gyümölcslégy, az egér, valamint az ember csak nagyon távoli rokonságban vannak egymással, így e megfigyelés jelentőségét emberi daganatokban még nem bizonyították. Az IL-6 gátlás terápiás alkalmazásának egyik akadálya, hogy e vegyület számos fontos szerepet tölt be az egészséges szervezet normális funkcióinak fenntartásában. A kutatók meg akarják tudni, hogy a vér-liquor barrierre gyakorolt nem kívánatos működés hogyan jön létre.
A daganatos betegek gyakran a daganattól távoli szervek megbetegedése miatti tünetekben halnak meg. Az ilyen szisztémásan jelentkező élettani jelenségeket paraneoplasztikus szindrómáknak nevezik, melyeket nem emlős élőlényeken is lehet vizsgálni. A áttét nélküli Drosophila daganatos modellekben a kutatók úgy találták, hogy a malignus daganat által termelt citokinek a gazdaszervezet (a gyümölcslégy) JAK-STAT jelátvitelének széleskörű aktivációját okozzák, mely idő előtti halálhoz vezet. A magas STAT aktivitás a vér-agy-gát (BBB) sejtjeiben a permeabilitás fokozódását eredményezi. Figyelemre méltó, hogy a STAT gátlása a BBB sejtekben nemcsak csökkenti a barrier működést, de befolyásolja a tumort hordozó gazdaszervezet élettartamát is. A vér-agy-gát károsodását más, a gyulladásos jelátvitelt növelő kóros állapotokban (pl. obesitas és a gyulladások) is meg lehet figyelni, amikor is permeabilitásának csökkenése szintén hatással van az élettartamra. Az IL-6-dependens BBB működési zavar egér tumoros modellekben is kimutatható és elősegíti a gazdaszervezet halálozását.
A gyümölcslégy daganatai tehát a vér-agy gát paraneopláziás permeabilitását eredményezik. A daganat által kiváltott JAK/STAT aktiváció átjárhatóvá teszi a BBB-t, ami gyorsítja a gazdaszervezet halálát. Egerek daganatos modelljeiben az IL-6 szintén megszakítja a BBB védő funkcióját.
Forrás:
Haelle T. Tiny insects reveal some big secrets in cancer. Medscape Medical News. November 02, 2021.
Kim J, Chuang H-C, Wolf NK, et al. Tumor-induced disruption of the blood-brain barrier promotes host death. Dev Cell, 11 October 2021, 56(19):2712-2721.e4.
