Nauji ląstelių atradimai paaiškina prostatos augimą

Kai prostata ima spausti šlaplę, pasekmė nėra skausmas, o užsispyręs, šlapinimosi srautų trikdymas. Vyrai vyresni nei 50 metų tai supranta greitai. Kelerius dešimtmečius gydytojai kaltino hormonus, uždegimą ar paprastą nusidėvėjimą. Tačiau neseniai atliktas Johns Hopkins universiteto tyrimas rodo į specifinę ląstelių populiaciją, kuri susitelkia aplink šlaplę, ir tai galėtų pagaliau paaiškinti, kodėl liauka didėja su amžiumi.

Paslėpta ląstelių populiacija šalia šlaplės

Tyrėjai išanalizavo beveik 130 000 atskirų prostatos ląstelių, naudodami vienaląstelinį RNR sekvenavimą. Audiniai buvo paimti iš 10 vyrų, kuriems buvo atliekama prostatos vėžio operacija, nors nagrinėti mėginiai nebuvo vėžiniai. Vietoje to, kad liauką traktuotų kaip vienalytę, komanda ėmė mėginius iš trijų pagrindinių anatominių zonų ir žemėlapiu užfiksavo, kurie genai kiekvienoje ląstelėje buvo aktyvūs.

Ką jie rado, tai išskirtinis bazalinių epitelio ląstelių potipis, retas kitose srityse, tačiau gausus prostatos dalyje, apgaubiančioje šlaplę. Autoriai šias ląsteles vadina WIF1 teigiamomis arba WIF1+ bazalinėmis ląstelėmis. Genų ekspresijos lygmeniu jos skiriasi nuo kitų bazalinių ląstelių. Kai kurie jų charakteringi genai yra jautrūs androgenams, tokiems kaip testosteronas, ir įsijungia į signalines grandines, žinomas formuojančias prostatos vystymąsi ir augimą.

Kodėl tai svarbu? Nes gerybinė prostatos hiperplazija (dažnai trumpinama BPH) linkusi vystytis prostatos pereinamojoje zonoje, t. y. audinio žiede, supančiame šlaplę. Kai tas žiedas išsiplečia, šlapimo srautas lėtinėja ir tampa nenuspėjamas. Klinikai apibūdina šį pokytį kaip ląstelių skaičiaus augimą, o ne ląstelių patinimą; urologas Charles Welliver yra teigęs, kad BPH atspindi papildomas ląsteles, o ne didesnes ląsteles.

Ką komanda atliko ir ką pastebėjo

Johns Hopkins komanda sujungė sekvenavimo duomenis su audinių dažymu, kad patvirtintų, kur yra WIF1+ ląstelės. Abu metodai parodė, jog šios ląstelės yra žymiai gausesnės pereinamojoje zonoje ir dažnesnės audiniuose, paimtuose iš padidėjusių prostatų. Molekulinis profilis leidžia manyti, kad šios bazalinės ląstelės gali bendrauti su kaimyninėmis ląstelėmis ir dalyvauti epitelio bei stromos pertvarkyme liaukoje.

Esminis dalykas, WIF1+ žymenys leidžia spręsti apie dvi susipynusias idėjas. Pirmiausia, šios ląstelės, regis, skatina vietinį ląstelių augimą ir struktūros pokyčius tokiais būdais, kurie gali lemti regioninį išsiplėtimą. Antra, kai kurios jų molekulinės savybės rodo uždegiminių procesų slopinimą ir nusilpusį WNT augimo signalų kelią, kas gali padėti paaiškinti, kodėl vėžys pereinamojoje zonoje atsiranda rečiau nei kitose prostatos dalyse.

Gerybinė prostatos hiperplazija, 3D iliustracija, rodanti normalią ir padidėjusią prostatos liauką. 

"Nors BPH veikia milijonus vyrų visame pasaulyje, mokslininkai vis dar pilnai nesupranta, kodėl ji daugiausia vystosi pereinamojoje zonoje," sakė vyresnysis autorius Vasan Yegnasubramanian straipsnyje. "WIF1+ bazalinių ląstelių molekulinės ir zoninės savybės rodo, kad jos galėtų prisidėti prie procesų, skatinančių BPH."

Kai autoriai patikrino viešai prieinamus duomenų rinkinius, tas modelis išliko. Mėginiai iš padidėjusių prostatų parodė WIF1+ ląstelių gausėjimą ir pasikeitusią genų parašą, palyginti su normaliu audiniu. Tai sustiprina hipotezę, kad WIF1+ ląstelės nėra tik stebėtojos, o gali aktyviai formuoti pereinamosios zonos polinkį į hiperplaziją.

Ką tai gali reikšti diagnozei ir gydymui

Tyrimas neįrodo priežastinio ryšio. Jis siūlo įtikinamą ląstelinį kaltininką ir molekulinį pagrindą būsimoms eksperimentinėms paieškoms. Jei bus patvirtinta, kad WIF1+ bazalinės ląstelės skatina regioninį prostatos augimą, jos galėtų tapti nauju taikiniu terapijoms, skirtoms riboti BPH be sisteminių šalutinių poveikių, susijusių su plačiu hormonų slopinimu.

Taikinant konkrečią ląstelių populiaciją arba signalinius kelius, kuriuos naudoja šios ląstelės, būtų molekuliškai tikslesnis, tarsi chirurginis, metodas. Reikės funkcinių tyrimų, įskaitant ląstelių kilmės sekimą ir modelius, kurie patikrintų, ar WIF1 aktyvumo keitimas pakeičia liaukos išsiplėtimo eigą.

Yra ir kita klinikinė perspektyva. Kadangi pereinamoji zona yra santykinai apsaugota nuo vėžio, supratimas apie mechanizmus, kurie vienu metu skatina išsiplėtimą ir slopina piktybinę transformaciją, galėtų padėti mokslininkams atskirti kelius, vedančius į gerybinį augimą, nuo tų, kurie sukelia navikus. Toks atskyrimas būtų naudingas tiek atrankiniams tyrimams, tiek saugesnių gydymo būdų vystymui.

Eksperto įžvalga

"Rasti ląstelių populiaciją, kuri anatomiškai ir transkripciškai yra praturtėjusi pereinamojoje zonoje, yra svarbus žingsnis," sako daktarė Elena Martinez, urologijos tyrėja, nedalyvavusi tyrime. "Tai suteikia mums testuojamą taikinį. Kitas etapas turėtų tirti funkciją: ar galime pakeisti šias ląsteles modeliuose, kad užkirstume kelią arba atstatytume išsiplėtimą? Jei taip, klinikinės pasekmės galėtų būti reikšmingos."

Johns Hopkins rezultatai praturtina vaizdą apie medicininę problemą, kurią kliniškai aprašoma jau kartomis, bet kurią ląstelių lygiu supratome menkai. Jie neperrašo istorijos per naktį, tačiau suteikia mokslininkams aiškesnį žemėlapį, kur kitą kartą ieškoti: konkrečių ląstelių, lokalizuotų sąveikų ir signalinių kelių, kurie kartu lemia, kodėl organas auga vienoje vietoje, o ne kitoje.