Новий зв’язок між ожирінням та меланомою везикул «все в одному», що виділяються клітинами
Ожиріння є однією з основних причин запобігання раку після куріння та алкоголю та є причиною агресивного раку. Все більш очевидно, що сигнали від жирових клітин частково відповідають за це явище. Насправді вони спілкуються з раковими клітинами, роблячи пухлини більш агресивними. Дослідницька група з Інституту фармакології та структурної біології (IPBS, CNRS/Університет Тулузи III - Пол Сабатьє) підкреслює в меланомі (раку шкіри) ключову роль, яку відіграють везикули, що виробляються і виділяються жировими клітинами. Ці пухирці містять паливо та механізми, необхідні для виробництва енергії в пухлинах, що пояснює роль ожиріння при раку шкіри. Ця робота була опублікована в Інтернеті в журналі EMBO 10 січня 2020 року.
Одним із засобів зв'язку між клітинами є вироблення дрібних утворень, які називаються «позаклітинні везикули» або ЕВ. Ці ЕВ інкапсулюють безліч молекул: білки, ліпіди або навіть нуклеїнові кислоти. Після випуску з клітин електромобілі працюють, передаючи їх вміст в інші клітини, модулюючи їх поведінку. Три роки тому члени дослідницької групи Кетрін Мюллер з IPBS показали, що жирові клітини виробляють електромобілі, які інтерналізуються клітинами пухлини меланоми, роблячи їх більш інвазивними завдяки збільшенню їх метаболізму. Однак до сьогодні точні механізми цього ефекту залишаються погано охарактеризованими. Ця ж команда продовжувала характеризувати ці ЕВ та з'ясовувати суб'єктів, що містяться в цих пухирцях, відповідальних за їх вплив на метаболізм ракових клітин.
Використовуючи інноваційну методику, розроблену в IPBS у співпраці з командою "Протеоміка та мас-спектрометрія біомолекул" Оділа Шильца, вчені виявили всі білки, які передаються від жирових клітин до ракових клітин за допомогою VE. Це вперше було продемонстровано всі білки, що переносяться EV між двома типами клітин. Таким чином, дослідники показали, що ЕВ з жирових клітин забезпечують клітини пухлини білковим механізмом, необхідним для метаболізму жирних кислот, але не тільки! Це пояснюється тим, що ці електромобілі також транспортують жирні кислоти - паливо, необхідне для підживлення цього процесу. Саме це одночасне постачання машин та палива потенціює вироблення енергії клітинами меланоми, збільшуючи тим самим їх агресивність. Коли ЕВ секретуються жировими клітинами людей із ожирінням, вони містять більше жирних кислот, що ще більше збільшує агресивність пухлин.
Крім того, вчені показали, що надлишок жирних кислот може зберігатися в краплях ліпідів (клітинні відділення, що спеціалізуються на накопиченні енергії) і з часом виділятися для використання мітохондріями, структурами, що є джерелом виробництва енергії. Ці краплі та мітохондрії переміщуються в клітинні структури (мембранні випинання), що дозволяє клітинам мігрувати та вторгуватися в навколишні тканини з більшою ефективністю, що призводить до появи метастазів.
У сукупності ця робота демонструє, що електромобілі, що виробляються жировими клітинами, становлять набори "все в одному", що забезпечують як механізми, так і паливо, необхідне для енергетичного обміну клітин меланоми. Це дослідження не тільки покращує наше розуміння впливу жирових клітин на пухлини, особливо при ожирінні, але також поглиблює наші знання про ЕВ.
Жирові клітини виділяють пухирці, що містять паливо («паливо» у формі жирних кислот) та механізми (ферменти), необхідні для виробництва енергії. У клітині ці жирні кислоти зберігаються у вигляді крапель ліпідів, а потім використовуються з часом мітохондріями для отримання енергії (процес, який називається окисленням жирних кислот або FAO для окислення жирних кислот), що дозволяє міграцію клітин і, отже, потенційно, утворення метастазів. В умовах ожиріння пухирці містять більше палива, посилюючи дію цих пухирців.
Довідково: Емілі Клемент *, Ікраме Лазар *, Каміль Аттане, Вантажівка Карріє, Стефанія Довільє, Мануель Дюку-Петі, Девід Естев, Томас Меннето, Мохамед Мутахір, Софі Ле Генідек, Стефан Далле, Філіп Валет, Оділ Бурлет-Шільц, Нієто. Позаклітинні везикули адипоцитів несуть ферменти та жирні кислоти, що стимулюють метаболізм мітохондрій та ремоделювання в клітинах пухлини, Журнал EMBO (2020)
DOI статті: 10.15252/embj.2019102525