Szczyt i podstawa w architekturze komórki
Przykładem poważnych konsekwencji ułożenia komórek niezgodnie z ich polarnością można obserwować w ludzkich nabłonkach — tkankach wyściełających narządy. Większość nowotworów złośliwych pochodzi z komórek nabłonkowych, a nieprawidłowości w organizacji wierzchołkowo-podstawnej są wiązane ze słabymi rokowaniami. Innym przykładem jest jelito, gdzie wchłanianie substancji odżywczych ma ściśle określony kierunek. W projekcie "Understanding the coordination between mitosis and cell polarity in Drosophila" (COMITPOL) badano, jak zachowywana jest polarność komórek podczas mitozy — podziału związanego z wzrastaniem organizmu. Fizyczny podział komórki, nazywany cytokinezą, jest prawdziwym wyzwaniem, ponieważ podczas ustalenia polarności musi być brana pod uwagę radykalna reorganizacja cytoszkieletu. Ponadto naukowcy badali, czy podział cytoplazmy (cytokinezę) jest związany z utratą polarności w przypadku komórek tworzących guza. Kompleksy białkowe na tych połączeniach, tzw. połączeniach przylegających, wykazują spolaryzowane rozmieszczenie w nabłonku i są powiązane z cytoszkieletem aktynowym, który nadaje komórce kształt. Naukowcy z projektu COMITPOL, stosując jako modele badawcze filmy poklatkowe prawidłowych jajników muszki Drosophila i trójwymiarowe rekonstrukcje utrwalonych próbek, stwierdzili, że wierzchołkowe umiejscowienie połączeń z innymi komórkami określa także asymetrię cytokin, co pozwala zachować architekturę nabłonka podczas proliferacji. Uczeni badali także organizację innych ważnych czynników determinujących polaryzację, takich jak supresor nowotworu Lgl. Zmiany w ekspresji białek odpowiadających za przyleganie i polarność wiązała się z transformacją nowotworową ludzkich komórek nabłonkowych i rakiem. Podczas mitozy kinaza mitotyczna Aurora A przekierowuje białko polarności Lgl (lethal giant larvae) do nowej lokalizacji subkomórkowej. Wyniki prac zostały opublikowane w czasopismach naukowych, w tym EMBO Reports i Cell Cycle. Analiza białek uczestniczących w utrzymywaniu polarności podczas mitozy może doprowadzić do opracowania terapii celowanych nowotworów. Planowane są dalsze badania nad polarnością i progresją guza, które będą możliwe dzięki środkom finansowym Portugalskiej Fundacji na rzecz Nauki i Technologii. Wyniki otworzą drogę do dalszych odkryć, ważnych z punktu widzenia chorób ludzi.
Słowa kluczowe
Architektura komórki, polarność, nabłonek, mitoza, cytokineza, tworzenie guza, białko, Lgl