Komórki złośliwe nie tolerują dymu papierosowego

Nie jest tajemnicą, że dym tytoniowy powoduje zmiany mutacyjne w DNA, które mogą następnie prowadzić do rozwoju nowotworów złośliwych, a nie tylko w układzie oddechowym. Jednak mutacje nie są jedynym problemem: szkodliwe skutki palenia obejmują również trzymanie się cząsteczek białkowych.

Wszystkie substancje białkowe mają właściwość sprzedania i transformacji w pewną trójwymiarową strukturę, która określa ich funkcjonalność. Jednak gdy proces składania jest zaburzony, cząsteczki białka tracą swoją funkcjonalność, trzymają się razem, tworząc osobliwe „kępy” niekorzystne dla komórki. Jako takie „kępy”, praca komórki staje się coraz bardziej skomplikowana: nie ma czasu na przetworzenie niepotrzebnego „śmieci”, chociaż nie jest to mniej problematyczne, aby istniało z nim.

W większości przypadków „kępy” białka toksyczne są wymienione, jeśli chodzi o patologie neurodegeneracyjne - w szczególności choroby Parkinsona lub Alzheimera. Jednak to zjawisko jest również charakterystyczne dla płuc płuc, przewlekłej niedrożności płuc i raka płuc.

Dym papierosowy zawiera składniki, które zakłócają sekwencję cząsteczek białka. Takie składniki szkodzą zarówno strukturom normalnym, jak i złośliwym, chociaż te ostatnie aktywnie się temu opierają. Procesy te zostały szczegółowo opisane przez naukowców reprezentujących University of Pennsylvania.

Eksperci stali się normalnymi i złośliwymi komórkami osobno na odpowiednich pożywkach, do których dodali parę z dymu tytoniowego. Komórki złośliwe wykazywały mniej agregatów białek niż normalne struktury, a złośliwe komórki kontynuowały swój aktywny podział. Byli w stanie rozwinąć się samodzielnie, nawet gdy ilość pary została zwiększona o 10 razy: normalne komórki w takich warunkach przestały się pomnożyć i umarły.

W trakcie dalszych badań naukowcy stwierdzili, że jako obrona struktury rakowe wykorzystują specyficzne białko transportowe zamknięte w błonie komórkowej i działają jak pompa, wypompowując komórkę wszystkie niepotrzebne „śmieci”. W szczególności okazało się, że taka „pompa” pozbywa się złośliwych komórek z tych składników dymu, które prowadzą do zlepiania cząsteczek w „kępy” śmieci. W normalnych komórkach takie procesy miały miejsce, ale znacznie mniej aktywnie.

Pompory specyficznego białka transportowego ABCG2 są zdolne do „pompowania” różnych składników i leków ze struktur komórkowych. Statystyki pokazują, że palacze mają znacznie zmniejszoną skuteczność leczenia przeciwnowotworowego. Jest to najprawdopodobniej spowodowane stymulacją funkcji pompy molekularnej przez dym tytoniowy: w rezultacie wszystko niepotrzebne, w tym leki przeciwnowotworowe, jest wypompowane z komórek rakowych.

Tę sytuację można rozwiązać za pomocą niektórych środków, które hamują pracę białek transportowych.

Szczegóły badania opisano w czasopiśmie PLOS strona.