Penemuan mekanisme defensif dapat membantu menghentikan kanker sebelum menyebar.
Sel kanker dengan cepat meningkatkan output energi mereka saat diperas secara fisik, menurut sebuah penelitian di Komunikasi alami. Ledakan energi langsung ini adalah respons defensif pertama yang didokumentasikan yang membantu sel meningkatkan sel DNA merusak dan menanggung kondisi yang ramai di tubuh manusia.
Hasilnya membantu menjelaskan bagaimana sel kanker bertahan dari tantangan mekanis seperti merangkak melalui lingkungan tumor mikro, tergelincir ke dalam pembuluh darah berpori, atau menahan kekuatan aliran darah. Mengidentifikasi mekanisme ini dapat menunjukkan strategi yang menahan sel kanker sebelum menyebar.
Para peneliti di Center for Genomic Regulation (CRG) di Barcelona mengungkapkan efek menggunakan mikroskop khusus yang mengompresi sel hidup dengan lebar luas sekitar tiga mikron, sekitar tiga puluh diameter rambut manusia. Mereka mengamati bahwa, dalam kompresi kedua, mitokondria dalam sel HeLa bergerak ke permukaan nukleus dan menyediakan ATP tambahan, sumber energi molekuler yang digunakan oleh sel.
“Ini memaksa kita untuk memikirkan kembali peran mitokondria dalam tubuh manusia. Mereka bukan baterai statis yang menyalakan sel kita, tetapi lebih seperti responden gesit pertama yang dapat dipanggil dalam situasi darurat ketika sel secara harfiah ditekan hingga batasnya,” kata Dr. Sara Sdelci, penulis co-corespondent dari penelitian.
Halo dari mitokondria
Mitokondria membentuk lingkaran halo yang sangat ketat sehingga nukleus dihiasi di burung pipit. Fenomena ini diamati pada 84 persen sel kanker dari HeLa Limited, dibandingkan dengan sel yang hampir tidak terfloasi dan tidak dikompresi. Para peneliti merujuk pada struktur “NAMS,” untuk mitokondria yang terkait dengan nukleus.
Untuk mengetahui apa yang dilakukan NAMS, para peneliti menggunakan sensor fluoresen yang terbakar ketika ATP memasuki nukleus. Sinyal melonjak sekitar 60 persen dalam tiga detik sel diperas. “Ini adalah tanda yang jelas bahwa sel beradaptasi dengan ketegangan dan mengubah metabolisme mereka,” Dr. Fabio Pezzano, penulis penelitian pertama.
Eksperimen berikutnya mengungkapkan mengapa lonjakan listrik itu penting. Perasan mekanis membuat DNA di bawah tekanan, foto dan membuat genom manusia kusut. Sel mengandalkan kru perbaikan ATP yang haus untuk melonggarkan DNA dan mencapai lokasi yang rusak untuk memperbaiki kerusakan. Sel yang diperas yang menerima dorongan ekstra dari DNA yang ATP diperbaiki dalam beberapa jam, sementara itu tanpa berhenti dengan benar.
Untuk mengkonfirmasi relevansi untuk penyakit ini, para peneliti juga memeriksa biopsi tumor payudara dari 17 pasien. Nam Halo muncul pada 5,4 persen dari nukleus pada tumor depan invasif versus 1,8 persen di inti tumor padat, tiga kali perbedaannya. “Melihat tanda tangan biopsi pasien ini meyakinkan kami tentang relevansi di luar bangku lab,” jelas Dr. Ritobrata (Rito) Ghose, penulis pertama penelitian ini.
Perancah seluler di belakang namanya
Para peneliti juga dapat mempelajari rekayasa seluler yang memungkinkan mitokondria. Filamen aktin, kabel protein yang sama yang memungkinkan otot melenturkan, senyawa di sekitar nukleus, sementara retikulum endoplasma melempar mesh seperti mesh. Gabungan perancah, penelitian menunjukkan, secara fisik menjebak NAM di tempatnya, membentuk struktur seperti halo. Ketika para peneliti merawat sel -sel dengan latrunculin A, obat -obatan yang membongkar aktin, pembentukan NAM runtuh, dan gelombang ATP surut.
Jika sel metastasis bergantung pada lonjakan ATP yang didorong oleh NAM, obat -obatan yang mencegah perancah dapat membuat tumor kurang invasif tanpa meracuni mitokondria dan menghemat jaringan yang sehat. “Respons stres mekanis adalah kerentanan sel kanker yang tidak dilapisi yang dapat membuka jalur terapi baru,” kata Dr. Verenena Ruprecht, penulis yang sesuai dengan penelitian ini.
Sementara penelitian ini melihat sel kanker, penulis penelitian menekankan bahwa fenomena ini cenderung menjadi fenomena universal dalam biologi. Sel sel yang memeras melalui kelenjar getah bening, neuron yang memperluas cabang, dan sel embrionik selama morfogenesis semuanya mengalami kekuatan fisik yang serupa.
“Di mana pun sel berada di bawah tekanan, peningkatan energi nuklir cenderung melindungi integritas genom,” Dr. Sdelci. “Ini adalah lapisan regulasi yang sama sekali baru dalam biologi sel, menandai perubahan mendasar dalam pemahaman kita tentang bagaimana sel bertahan hidup dalam periode stres fisik yang intens.”
Referensi: “Surge ATP nuklir mitokondria yang didvved melindungi dari cacat proliferasi yang diinduksi pengurungan” oleh Return Ghaose, Fabio Pezzano, Rémi Badia, Savvas Kurtis, Ilir Sherj, Shubhamay Das, Antoni Gañez Zapat Lorena Espinar, Alberar, Albera, AlbaPin, Albamay, Albamay, Albamay Das, Antoni Gañez Lorena Lorena, Albamay Lorena, Albamay Lorena, Albamay Lorena, Albamay Lorena, Albamay Lorena, Albamay, Ivanova, Paula Sànchez-Fernàndez-de-Landa, Dragana Radivojevikj, Valeria Venturini, Stefan Wieser, Antonio Zorzano, André C. Müller, Verena, dan Sarena Riprecht, Jully, Jully, Jully, Jully, Jully, Jully, Jully, Jully, Jully, Jully, Jully, Jully, Jully, Jully, Jully, Jully, Jully, Jully, Jully,, Sarena, Jully, Jully, Jully,,, dan Sarena, dan Sarena Riprect, dan Sarena. Komunikasi alami.
Doi: 10.1038/s41467-025-61787-x
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan Buletin ScitechDaily.
Ikuti kami di google, temukan, dan berita.
NewsRoom.id
