Клетки: взаимодействия контактные и их нарушения, введение
Адгезивные (контактные) взаимодействия клеток с внеклеточным матриксом или друг с другом играют главенствующую роль в эмбриогенезе и сохранении тканевой целостности [ Gumbiner, B.M. (1996) ].
Нарушения этих взаимодействий, т.е. способности клеток к прикреплению, имеют место при широком спектре патологических состояний:
- нейромышечных и нейрологических расстройствах ,
- хронических воспалениях , а также при
- метастазировании [ Stetler-Stevenson, W.G. et al. (1993) , Miyasaka, M. (1995) , Heino, J. (1996) , Menger, M.D., and Vollmar, B. (1996) ].
Опухолевые клетки в процессе инвазивного роста вступают в контактные взаимодействия с клетками и различными структурами внеклеточного матрикса (базальными мембранами, разного рода волокнами) окружающих нормальных тканей; проникнув в систему циркуляции, опухолевые клетки вступают в контакт с сосудистым эндотелием, а затем - с субэндотелиальными структурами матрикса, осуществляя экстравазацию и формирование метастатических очагов.
Специфика контактных взаимодействий опухолевых клеток с клетками и внеклеточным матриксом организма-хозяина осуществляется благодаря широкому спектру молекул адгезии , локализующихся на поверхности как опухолевых клеток, так и нормальных клеток, с которыми они взаимодействуют, в частности эндотелиальных клеток микроваскулярной сети. Молекулы адгезии выполняют, таким образом, функцию рецепторов, специфически связывающихся со своими лигандами на поверхности других клеток или внеклеточного матрикса. Такая специфичность связывания в значительной мере определяет органную избирательность метастазов.
При раке молочной железы , раке мочевого пузыря , раке легкого и раке тела матки обнаруживают мутации генов кадгеринов и катенинов, ведущие к ослаблению межклеточных связей. Более того, изменение структуры и недостаток кадгеринов и катенинов повышают способность опухоли к метастазированию.
Интегрины обеспечивают адгезию клеток к компонентам внеклеточного матрикса и иногда к другим клеткам. Многие интегрины проявляют сродство к гликопротеидам и базальной мембраны, и внеклеточного матрикса. Утрата некоторых интегринов (при раке молочной железы , раке предстательной железы , раке толстой кишки ) или их избыток (при меланоме , плоскоклеточном раке полости рта , плоскоклеточном раке носоглотки , гортани ) сопряжены с высокой степенью злокачественности опухоли. Связывание интегринов с лигандами и сближение клеток необходимы для перестройки базальной мембраны, идущей при ангиогенезе . Взаимодействие интегринов с белками внеклеточного матрикса в некоторых случаях препятствует апоптозу . Так, клетки меланомы избегают апоптоза в дерме за счет связывания альфа(ню)-бета3-интегрина с коллагеном. Нейтрализация этого интегрина антителами, напротив, способствует апоптозу.
Таким образом, информация, которую интегрины передают от внеклеточного матрикса внутрь клетки, в одних случаях стимулирует адгезию и миграцию опухолевых клеток, в других - приводит к их гибели.
Иными словами, интегрины играют роль своеобразного "переключателя", определяющего дальнейшую судьбу опухолевой клетки.
Для распространения опухоли одной адгезии недостаточно, однако нарушение этого процесса способно либо усилить, либо подавить инвазивный рост.
Молекулы адгезии к внеклеточному матриксу и молекулы межклеточной адгезии разделяются на следующие группы:
- интегрины ,
- кадхерины ,
- иммуноглобулины и
- селектины , а также
- протеогликаны и другие
- гликоконъюгаты .
Смотрите также:
