Chuyển tiếp biểu mô-trung mô

Các chuyển tiếp biểu mô-trung mô, cũng thế EMT được gọi là, đề cập đến sự biến đổi của tế bào biểu mô thành tế bào trung mô. Sự biến đổi này có tầm quan trọng lớn đối với sự phát triển của phôi thai. Tuy nhiên, quá trình này cũng đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của di căn trong ung thư.

Sự chuyển đổi biểu mô-trung mô là gì

Chuyển tiếp biểu mô-trung mô là sự chuyển đổi các tế bào biểu mô đã biệt hóa thành các tế bào gốc trung mô chưa biệt hóa. Quá trình này có tầm quan trọng đặc biệt trong quá trình phát triển phôi thai.

Là một phần của quá trình biến đổi này, các tế bào biểu mô được giải phóng khỏi liên kết của chúng và có thể di chuyển trong cơ thể. Khi làm như vậy, chúng sẽ đi qua màng đáy. Màng đáy ngăn cách biểu mô, tế bào thần kinh đệm và nội mô với không gian tế bào giống như mô liên kết. Là tế bào gốc đa năng chưa biệt hóa, các tế bào di cư đến được tất cả các khu vực của cơ thể đang phát triển và có thể được biệt hóa thành bất kỳ loại tế bào nào.

Các tế bào biểu mô hình thành cái gọi là biểu mô, là một thuật ngữ chung cho mô tuyến và mô bao phủ. Trung mô bao gồm mô liên kết dạng gel và phôi thai mà từ đó xương, sụn, cơ trơn, cơ tim, thận, vỏ thượng thận, hệ thống tạo máu với máu và mạch bạch huyết cũng như mô liên kết dạng lưới, chặt và lỏng lẻo phát triển.

Chức năng & nhiệm vụ

Sự chuyển đổi biểu mô-trung mô là một quá trình quan trọng trong quá trình hình thành phôi. Trong thời gian này, sự phát triển gia tăng diễn ra, trong đó tất cả các tế bào của cơ thể tham gia. Các tế bào biểu mô đã biệt hóa cũng được tham gia vào các quá trình tăng trưởng này. Tuy nhiên, để làm được điều này, chúng phải được chuyển đổi trở lại thành tế bào gốc đa năng.

Sự phát triển dữ dội nhất xảy ra trong tám tuần đầu tiên của thai kỳ. Quá trình hình thành phôi thực sự bắt đầu vào khoảng ngày thứ sáu của thai kỳ sau khi được gọi là giai đoạn nảy mầm (phát triển tế bào) và kéo dài cho đến cuối tuần thứ tám của thai kỳ. Trong giai đoạn này, quá trình chuyển đổi biểu mô-trung mô có tầm quan trọng lớn, vì tất cả các cơ quan hiện đang được tạo ra. Nhiều tế bào biểu mô mất khả năng biệt hóa và gắn lại ở đây. Chúng di chuyển qua màng đáy và phân bố khắp cơ thể. Ở đó, chúng hoạt động trở lại như các tế bào gốc đa năng bình thường và có thể tái biệt hóa thành các loại tế bào khác nhau.

Tất nhiên, chúng cũng có thể biệt hóa thành tế bào biểu mô một lần nữa. Để làm được điều này, trước tiên phải giảm tiếp xúc tế bào và hủy bỏ sự phân cực của tế bào biểu mô. Tiếp xúc tế bào được hiểu là sự gắn kết của các tế bào bằng cái gọi là các phân tử kết dính. E-cadherin là một trong những phân tử kết dính quan trọng nhất. E-cadherin là một glycoprotein xuyên màng phụ thuộc vào các ion canxi. Nó kết nối các tế bào biểu mô với nhau và đảm bảo tính phân cực của tế bào và truyền tín hiệu. Trong quá trình hình thành phôi, hoạt tính của E-cadherin bị giảm. Điều này dẫn đến sự tan rã của cấu trúc tế bào. Đồng thời, sự phân cực của các tế bào cũng biến mất.

Các tế bào biểu mô có cả mặt được gọi là đỉnh (bên ngoài) và mặt đáy đối diện với mô bên dưới. Mặt ngoài nằm trên bề mặt da và niêm mạc, còn mặt đáy nối với mô liên kết nằm dưới lớp màng đáy. Cả hai bên đều có sự khác biệt về chức năng và cấu trúc và do đó đảm bảo hình thái của các cơ quan. Tuy nhiên, quá trình hình thành phôi đòi hỏi sự thay đổi nhanh chóng và tính linh hoạt của tế bào để có thể thích ứng nhanh chóng với quá trình tăng trưởng.

Sau khi kết thúc quá trình phát sinh phôi, sự chuyển tiếp biểu mô-trung mô mất đi ý nghĩa đối với sinh vật.

Bệnh tật & ốm đau

Sự chuyển đổi biểu mô-trung mô (EMT) chỉ có lợi cho sinh vật trong thời gian rất ngắn của quá trình hình thành phôi. Sau giai đoạn tăng trưởng như vũ bão, các tế bào được biệt hóa. Khi đó, không còn cần đến một số lượng lớn các tế bào gốc đa năng nữa. Do đó quá trình này bị vô hiệu hóa.

Nếu quá trình chuyển đổi biểu mô-trung mô được kích hoạt sau khi kết thúc quá trình tạo phôi, điều này thường xảy ra liên quan đến các bệnh khối u ác tính. EMT chịu trách nhiệm về sự phát triển của di căn trong bối cảnh ung thư. Quá trình này tương tự như quá trình hình thành phôi. Nhìn chung, nó là một quá trình phức tạp dựa trên các cơ chế điều hòa di truyền vẫn chưa được hiểu đầy đủ. Nhiều gen chịu trách nhiệm chỉ hoạt động trong quá trình phát triển phôi. Sau đó, họ bị đóng cửa. Một nguyên nhân có thể cho sự hoạt hóa mới của các gen này có thể là sự điều hòa của yếu tố phiên mã Sox4. Các kết quả nghiên cứu tương ứng đã được trình bày tại Đại học Basel. Đổi lại, Sox4 kích hoạt một số gen khác có liên quan đến quá trình chuyển đổi biểu mô-trung mô.

Sự bất hoạt của các gen tương ứng được cho là dựa trên tính không đọc được của chúng do lớp phủ với một số protein (histon). Tuy nhiên, gen Sox4 chịu trách nhiệm hình thành một loại enzym có tên là Ezh2. Nó là một methyl transferase, gây ra sự methyl hóa các histon tương ứng. Các gen khác liên quan có thể đọc được trở lại và kích hoạt quá trình chuyển đổi biểu mô-trung mô.

Sự thay đổi trong vật liệu di truyền diễn ra trong một khối u ung thư và do đó cung cấp nguyên nhân cho sự phân biệt hoàn toàn của các tế bào ung thư. Nếu không có sự chuyển tiếp giữa biểu mô-trung mô, ung thư sẽ chỉ phát triển tại điểm xuất phát và không lan rộng. Tuy nhiên, sự hình thành của di căn làm cho khối u trở nên đặc biệt ác tính và hung hãn. Đó là lý do tại sao chúng tôi đang nghiên cứu phát triển các loại thuốc ức chế sự hình thành của methyltransferase Ezh2. Các loại thuốc tương ứng đã được phát triển, nhưng chúng vẫn đang được thử nghiệm. Việc ngăn chặn sự hình thành của các di căn một mặt sẽ làm giảm sự phát triển mạnh mẽ của ung thư và mặt khác, sẽ mở ra cơ hội để điều trị các trường hợp vô vọng cho đến nay.