Тялото е съставено от трилиони клетки, които постоянно се приспособяват към околната среда и обменят милиони сигнали помежду си, които са от съществено значение за оцеляването на организма. Тяхната комуникация трябва да бъде внимателно контролирана, защото всяко прекъсване може да доведе до грешки, например необичайна пролиферация на клетки, която се наблюдава при развитието на рак.
Обикновено ракът се счита за група анормални клетки, които са се размножили бързо и неконтролируемо, защото техните клетъчни сигнални пътища са се объркали. Механизмът на мутацията им обаче е по-сложен – тези клетки комуникират една с друга и с други клетки в тяхната среда и функционират заедно по стратегически механизъм.
По същество комуникацията от клетка към клетка описва как клетките взаимодействат помежду си, за да поддържат състояние на хомеостаза или нормалност. Този процес много наподобява на разговор (между хора), при който клетка ангажира друга клетка чрез изпращане на сигнали или чрез физически взаимодействия и приемащата клетка отговаря на тези сигнали. Например една клетка може да секретира пептид и съседната клетка получава сигнала, интерпретира го и действайки според интерпретацията. Процесът е от съществено значение за нормалното развитие и функциониране на тялото, особено при диференциацията и специализацията на клетки като стволовите клетки.
Клетките комуникират помежду си по множество механизми, включително секретиране на хормони, които се свързват с рецептори в съседни клетки и чрез директен контакт с повърхностите на другите клетки. Тези сигнали и контакти определят клетъчния растеж, клетъчната смърт и клетъчната диференциация.
При рак комуникацията клетка-към-клетка е повредена от клетките, които грешат и изпращат сигнали, които позволяват да се създаде самообслужваща се среда, избягвайки знаците на комуникацията клетка-към-клетка. По този начин, ако клетка А има мутация и вече не реагира на сигнали от клетка В, тя може да расте експоненциално и да създаде тумор.
Комуникацията от клетка към клетка има критична роля в развитието и еволюцията на тумора, тъй като позволява на раковите клетки да препрограмират заобикалящата туморна микросреда - и клетки, разположени другаде. Комуникацията между клетките, причиняващи тумор, и други клетки поддържа няколко процеса, необходими за развитието и разпространението на тумора, като ангиогенеза, имунно избягване, инвазия и резистентност към множество лекарства.
Тази комуникация може да бъде осъществена чрез мембранни рецептори и лиганди (невротрансмитери) или чрез разтворими молекули като растежни фактори, цитокини и хемокини. Освен това микроРНК и извънклетъчните везикули наскоро бяха идентифицирани като допълнителни средства за клетъчна комуникация. Циркулиращите микроРНК често се дерегулират при много видове рак (РНК молекули се изхвърлят от раковите клетки и се откриват в кръвта на пациенти с онкологични заболявания) и тъй като засягат всички отличителни характеристики на заболяването (играят критична роля в генната регулация и е установено, че участват в различни процеси, които допринасят за развитието и прогресията на рака), те могат да бъдат добри биомаркери (показатели) за рак, докато извънклетъчните везикули, освободени от раковите клетки, допринасят за растежа и разпространението на тумора.
Референции:
1. Babraham Institute. We need to talk’: how and why cells communicate and what happens when things go wrong
2. Nature. The NALCN channel regulates metastasis and nonmalignant cell dissemination
3. Journal of Experimental & Clinical Cancer Research. Cell communication and signaling: how to turn bad language into positive one
