Энтоз
Энтоз (от греческого ἐντός entos , «внутри» и -ωσις -osis , «процесс развития») — это вторжение живой клетки в цитоплазму другой клетки . [ 1 ] Этот процесс был открыт Оверхольцером и др . Как сообщает Cell . [ 2 ]
Энтотические клетки, также называемые структурами «клетка в клетке», запускаются в результате потери прикрепления к внеклеточному матриксу (ECM). Эта интернализация одной клетки другой зависит от адгезионных соединений и управляется Rho -зависимым процессом, включающим актина полимеризацию и активность миозина II в интернализованной клетке. [ 2 ] Адгерентные соединения связывают клетки вместе, связывая комплексы кадгеринов трансмембранные белковые соседних клеток с цитоскелетом. Когда определенные типы клеток отделяются от ЕСМ и теряют адгезию, сила уплотнения между соседними клетками может заставить их проталкиваться к соседям, образуя фирменные структуры «клетка в клетке». [ 3 ] Хотя структуры «клетка в клетке» обычно относятся к взаимодействию между двумя соседними клетками, энтоз наблюдался с участием более чем двух клеток. В случае энтотической структуры, образованной между тремя клетками, средняя клетка действует одновременно как интернализующая, так и внешняя клетка-хозяин. [ 3 ]
Анеуплоидия , состояние, при котором нерасхождение приводит к образованию гамет с аномальным числом хромосом . [ 4 ] является одним из наиболее распространенных фенотипов опухолей человека. Основная причина анеуплоидии остается широко обсуждаемой; однако показано, что энтоз нарушает цитокинез (деление цитоплазмы) и запускает образование анеуплоидных клеток. [ 1 ] Это соответствует предыдущим исследованиям, поскольку структуры «клетка в клетке» широко наблюдались при целенаправленном изучении многих опухолей человека, включая стромальные карциномы легких, молочной железы и эндометрия. [ 2 ]
Клетка, захваченная энтозом, изначально жива и может делиться внутри окружающей ее клетки. Иногда энтотическая клетка высвобождается клеткой-хозяином. [ 5 ] но большинство интернализованных клеток в конечном итоге погибают. [ 3 ] Нормальные клетки могут убить себя посредством апоптоза , за которым следует запрограммированное поглощение и фагоцитарное поглощение остатков клетки другой. Энтоз сильно отличается от апоптоза тем, что энтотический процесс демонстрирует поведение, очень напоминающее клеточную инвазию, а не клеточное поглощение. [ 2 ] Раковые клетки адаптивно избегают апоптоза, что позволяет им жить и размножаться бесконечно, что затрудняет разработку лекарств, эффективно убивающих опухоли. Таким образом, энтоз действует как механизм неапоптотической гибели клеток и, возможно, может стать новым способом уничтожения раковых клеток. [ 3 ]
Общий механизм
[ редактировать ]Механизм каннибализма энтотических клеток представляет собой сложный процесс клеточной биологии. Процесс начинается, когда эпителиальные клетки образуют слипчивые соединения , за этим следует генерация актомиозиновой сократимости. Сочетание этих процессов приводит к поглощению клетки соседней клеткой. После интернализации внутренняя клетка обычно погибает и переваривается внешней клеткой. Этот процесс включает неканоническую аутофагию, образование лизосом и восстановление питательных веществ. В целом энтоз во многом зависит от изменений структуры цитоскелета и биофизических сил при создании межклеточных структур. Новые пути деградации и передачи сигналов используются в процессе внутреннего уничтожения и пищеварения клеток. [ 6 ]
Энтоз при раке
[ редактировать ]
Было обнаружено, что энтоз представляет собой другой механизм формирования раковыми клетками межклеточных структур в местах опухоли. Процесс энтоза в раковых клетках опосредуется E-кадгерином и P-кадгерином. Поскольку кадгерины обычно создают гомолитические межклеточные соединения, считается, что этот процесс в основном происходит между гомологичными клетками. После того, как межклеточные адгезии опосредованы, поглощенные клетки способствуют собственному поглощению соседней клеткой. Кроме того, они способствуют процессу пищеварения посредством полимеризации актина и сокращения миозина. Сокращение актомизина вторгающейся клетки (внешней клетки) регулируется контроллерами клеточного напряжения, такими как RhoA , кроме того, они накапливают актин и миозин в коре клетки, что создает механическое напряжение, которое генерирует механизм вторжения клетка в клетке. Механизм энтоза потенциально может иметь существенное энергетическое значение для раковых клеток по сравнению с другими механизмами гибели и поглощения клеток. Важнейшей частью процесса является активное участие вторгающихся клеток, чего не происходит при других формах клеточного поглощения. Это позволяет механизму избирательно воздействовать на живые клетки, исключая мертвые клетки или неживой материал, такой как клеточный мусор. После интернализации поглощенные клетки погибают клеткой-хозяином после созревания энтотической вакуоли, которая инкапсулирует энтозную клетку. Созревание энтотической вакуоли включает модификацию белков пути аутофагии с последующим слиянием лизосом, а также внутренней гибелью и деградацией клеток внутри клетки-хозяина. В этом механизме белки пути аутофагии играют важную роль, удаляя внеклеточные питательные вещества, полученные в результате внутренней гибели клеток. Интернализованные клетки также могут претерпевать альтернативные судьбы, такие как апоптоз или невредимый выход из клетки-хозяина. В клинических образцах рака были обнаружены доказательства фрагментации ДНК, позволяющие предположить, что неапоптотическая гибель клеток может быть обычной судьбой энтотических клеток при раке человека. [ 8 ] Энтоз коррелирует с худшим прогнозом рака при плоскоклеточном раке головы и шеи, анальном раке, аденокарциноме легких, раке протоков поджелудочной железы и некоторых карциномах протоков молочной железы. [ 9 ] При раке молочной железы энтоз коррелирует с двумя классическими прогностическими факторами рака молочной железы (HER2 и Ki67). [ 10 ] При анализе энтоза клинического случая - расчеты частоты энтозов показали, что наибольшая частота энтозов приходится на период формирования метастазов, а при очень запущенном опухолевом процессе частота энтозных структур снижается. [ 11 ] . Этот результат позволяет предположить, что энтоз может быть регулируемым процессом в зависимости от стадии.
Видео
[ редактировать ]- Энтоз: клеточная инвазия и процесс гибели: https://hms.harvard.edu/news-events/multimedia/entosis
- Энтоз клеток PC-3 рака простаты: https://www.youtube.com/watch?v=R5zNk0uXJHA
- Когда клетки вторгаются: Энтоз: https://www.youtube.com/watch?v=fJxA-XoAK-A
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Янссен, Аниек; Рене Х. Медема (1 марта 2011 г.). «Энтоз: анеуплоидия путем инвазии». Природная клеточная биология . 13 (3): 199–201. дои : 10.1038/ncb0311-199 . ПМИД 21364569 . S2CID 13198876 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Оверхольцер, Майкл; Арно А. Майё; Гассан Мунеймне; Гийом Норман; Стюарт Дж. Шнитт; Рэндалл В. Кинг; Эдмунд С. Сибас; Джоан С. Брюгге (30 ноября 2007 г.). «Процесс неапоптотической гибели клеток, энтоз, происходящий в результате межклеточной инвазии» . Клетка . 131 (5): 966–979. дои : 10.1016/j.cell.2007.10.040 . ПМИД 18045538 . S2CID 16074283 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Оверхольцер, Майкл. «Интервью с Майклом Оверхольцером» . Мемориальный онкологический центр Слоана-Кеттеринга . Проверено 14 апреля 2012 г.
- ^ Альбертс, Брюс (2010). Основная клеточная биология, 3-е изд . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Garland Science, Taylor & Francisco Group, LLC. стр. 662–663. ISBN 978-0-8153-4129-1 .
- ^ Нирмала, Дж. Грейс; Лопус, Ману (апрель 2020 г.). «Механизмы гибели клеток у эукариот» . Клеточная биология и токсикология . 36 (2): 145–164. дои : 10.1007/s10565-019-09496-2 . ISSN 1573-6822 . ПМИД 31820165 . S2CID 208869679 .
- ^ Дурган, Дж.; Флори, О. (июнь 2018 г.). «Каннибализм раковых клеток: возникают множественные триггеры энтоза» . Биохимия и биофизика Acta (BBA) - Исследования молекулярных клеток . 1865 (6): 831–841. дои : 10.1016/j.bbamcr.2018.03.004 . ПМИД 29548938 .
- ^ Дурган, Джоанн; Ценг, Юн-Ю; Хаманн, Йенс С; Домарт, Мари-Шарлотта; Коллинсон, Люси; Холл, Алан; Оверхольцер, Майкл; Флори, Оливер (11 июля 2017 г.). Да, Альфа (ред.). «Митоз может вызвать клеточный каннибализм посредством энтоза» . электронная жизнь . 6 : e27134. дои : 10.7554/eLife.27134 . ISSN 2050-084X . ПМЦ 5505699 . ПМИД 28693721 .
- ^ Фаис, Стефано; Оверхольцер, Майкл (12 ноября 2018 г.). «Межклеточные явления при раке». Обзоры природы Рак . 18 (12): 758–766. дои : 10.1038/s41568-018-0073-9 . ПМИД 30420767 . S2CID 53280583 .
- ^ Млынарчук-Бялый, Изабела; Дзюба, Иренеуш; Сарнецка, Агнешка; Платос, Эмилия; Ковальчик, Магдалена; Пельс, Катажина К.; Вильчинский, Гжегож М.; Войчик, Цезари; Бялый, Лукаш П. (1 сентября 2020 г.). «Энтоз: от клеточной биологии к клинической онкологической патологии» . Раки . 12 (9): 2481. doi : 10.3390/cancers12092481 . ПМЦ 7563411 . ПМИД 32883000 .
- ^ Дзюба, Иренеуш; Гавель, Агата М; Тырна, Пол; Махтыл, Енджей; Ольшанецка, Моника; Павлик, Анджей; Войчик, Цезари; Бялы, Лукаш П; Млынарчук-Бялый, Изабела. «Гомотипический энтоз как потенциальный новый диагностический маркер рака молочной железы» Межд. Дж. Мол. наук. 2023, 24(7), 6819; https://doi.org/10.3390/ijms24076819
- ^ Солнце, Иренеуш; Гавель, Агата М; Тырна, Павел ; Рыбчинская, Иоланта; Бялый, Лукаш П; Млынарчук-Бялый, Елизавета. «Судьба энтоза: от начала до конца при нелеченом распространенном раке молочной железы» Int J Mol Sci. 2023;24(15):12142; doi: 10.3390/ijms241512142. https://www.mdpi.com/1422-0067/24/15/1