Согласно новому исследованию, фермент, играющий активную роль в воспалительных процессах, может быть использован для подавления опухолей и язв в толстом кишечнике.
Исследователи Университета штата Джорджия и Университета штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук определили роль матриксной металлопротеиназы 9 (MMP9) в качестве опухолевого супрессора, который принадлежит к семейству ферментов протеиназ и служит основным регулятором компонентов внеклеточного матрикса. Результаты исследования представлены в журнале Oncotarget.
В условиях хронического воспаления, экспрессия ММР9-функций может послужить средством для подавления опухолей в толстом кишечнике, развивающихся из-за хронического воспаления.
Pallavi Garg, доцент в Институте медико-биологических наук штата Джорджия
Воспаление может быть, если можно так выразиться, «полезно» как ответ на имеющиеся патогены и/или повреждения в тканях. Однако, нерегулируемое воспаление впоследствии может перейти в хроническое и вызвать злокачественные образования, приведя к развитию колоректального рака.
Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК), включающие в себя неспецифический язвенный колит (НЯК) и болезнь Крона (БК), характеризуются воспалением либо всех тканей желудочно кишечного тракта, либо какой-либо его части. Больные с хроническим активным язвенным колитом имеют значительно более высокий риск (до 50% в зависимости от группы субъектов) развития так называемого колит-ассоциированного рака (КАР), подтипа колоректального рака. Риск КАР возрастает с увеличением длительности заболевания и выраженности воспалительного процесса.
Экспрессии белка и активность MMP9 незаметны в большинстве здоровых тканей, в том числе и в тканях толстого кишечника. Однако, он сильно экспрессируется при различных воспалительных состояниях.
Эпителиальные клетки представляют собой слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта. Почти в 80% случаев рак возникает из-за воспаления этих самых эпителиальных клеток. Целью данного исследования было найти ответ на следующий вопрос: может ли MMP9 эпителиального происхождения выполнять роль супрессоров опухоли при колит-ассоциированном раке?
Ученые, при помощи метода in vivo (эксперимент на живом организме), использовали трансгенных мышей, у которых в толстокишечном эпителии фиксировалась экспрессия MМР9. Далее, с помощью in vitro (эксперимент вне живого организма), ученые использовали клетки карциномы толстого кишечника человека с наличием в них MMP9 и без него, а также мышиные эмбриональные фибробласты — клетки соединительной ткани организма, синтезирующие внеклеточный матрикс.
Исследователи обнаружили, что у мышей, с экспрессией в эпителии ММР9, зафиксировано меньшее количество опухолей, а также повышенный апоптоз — запрограммированная гибель клеток, что позволяет избавляться либо от ненужных, либо от представляющих собой угрозу для организма элементов. Клетки карциномы толстого кишечника человека, в которых была зафиксирована суперэкспрессия ММР9, показали снижение пролиферации раковых клеток, меньше повреждений ДНК и S-фазы клеточного цикла.
Кроме того, они обнаружили, что полученный из эпителия ММР9 подавляет опухоли при колит-ассоциированном раке путем активации оси ММР9-Notch1-ARF-p53, увеличивая апоптоз, что инициирует остановку клеточного цикла и сдерживает уровень повреждения ДНК.
