Epitelno-mezenhimska tranzicija, ili EMT, odnosi se na transformaciju epitelnih stanica u mezenhimske stanice. Ova transformacija ima veliku važnost u embrionalnom razvoju. Međutim, ovaj proces također igra ključnu ulogu u razvoju metastaze kod karcinoma.
Što je epitelno-mezenhimalni prijelaz?
Epitelno-mezenhimska tranzicija pretvorba je već diferenciranih epitelnih stanica u nediferencirane mezenhimske matične stanice. Ovaj je postupak od posebne važnosti tijekom embrionalnog razvoja. Tijekom ove transformacije epitelne stanice oslobađaju se svog vezanja i mogu migrirati u tijelu. U tom procesu prolaze kroz podrumsku membranu. Bazalna membrana odvaja epitel, glija stanice i endotel od vezivno tkivo-poput međustaničnog prostora. Kao nediferencirane multipotentne matične stanice, migrirane stanice tako dosežu sva područja organizma u razvoju i mogu se ponovno diferencirati u bilo koji tip stanica. Epitelne stanice tvore tzv epitelijum, što je skupni naziv za žljezdano i pokrivno tkivo. Mezenhim uključuje želatinozno i embrionalno vezivno tkivo iz kojeg kosti, hrskavica, glatki mišići, srčani mišić, bubrezi, kora nadbubrežne žlijezde, hematopoetski sustav sa krv i limfni posuđe, te se razvijaju retikularna, zategnuta i labava vezivna tkiva.
Funkcija i zadatak
Prijelaz epitela i mezenhima važan je proces tijekom embriogeneze. U tom se razdoblju odvija pojačani rast u kojem sudjeluju sve stanice tijela. Već diferencirane epitelne stanice također su uključene u ove procese rasta. Međutim, za to se moraju pretvoriti natrag u multipotentne matične stanice. Najintenzivniji rast se događa u prvih osam tjedana trudnoća. Stvarni proces embriogeneze započinje približno šestog dana trudnoća nakon takozvane zametne faze (razvoj stanica) i traje do kraja osmog tjedna trudnoće. U ovoj fazi prijelaz epitel-mezenhim dobiva veliku važnost, budući da su svi organi stvoreni sada. Mnoge epitelne stanice ovdje ponovno gube svoju diferencijaciju i vezanje. Oni migriraju kroz bazalnu membranu i distribuiraju se po tijelu. Tu se opet ponašaju poput normalnih multipotentnih matičnih stanica i podvrgavaju se ponovnoj diferencijaciji u različite tipove stanica. Naravno, također se mogu diferencirati natrag u epitelne stanice. Da bi se to učinilo, prvo se mora smanjiti kontakt stanica i poništiti polaritet epitelnih stanica. Stanični kontakt razumijeva se kao kohezija stanica takozvanom adhezijom molekule. Jedna važna adhezijska molekula je E-kadherin. E-kadherin je transmembranski glikoprotein o kojem ovisi kalcijum ioni. Povezuje epitelne stanice zajedno i osigurava polaritet stanica i transdukciju signala. Tijekom embriogeneze, aktivnost E-kadherina je smanjena. To dovodi do popuštanja stanične asocijacije. Istodobno nestaje i polaritet stanica. Epitelne stanice imaju i takozvanu apikalnu (vanjsku) stranu i bazalnu stranu okrenute prema temeljnom tkivu. Vanjska strana nalazi se na površini koža i sluznice, dok je bazalna strana povezana s vezivno tkivo smještena ispod bazalne lamine. Obje strane imaju različite funkcionalne i strukturne razlike, što osigurava morfologiju organa. Međutim, embriogeneza zahtijeva brze promjene i fleksibilnost stanica da se brzo prilagode procesima rasta. Nakon završetka embriogeneze, epitelno-mezenhimalni prijelaz gubi važnost za organizam.
Bolesti i poremećaji
Epitelno-mezenhimska tranzicija (EMT) koristi organizmu samo tijekom vrlo kratkog razdoblja embriogeneze. Nakon burne faze rasta stanice se diferenciraju. Tada više ne postoji potreba za velikim brojem multipotentnih matičnih stanica. Stoga je ovaj postupak inaktiviran. Ako ipak postoji aktivacija epitelno-mezenhimskog prijelaza nakon završetka embriogeneze, to se obično događa u vezi sa malignim tumorske bolesti. Dakle, EMT je odgovoran za razvoj metastaze u kontekstu Raka. Proces je sličan embriogenezi. Općenito je riječ o višeslojnom procesu koji se temelji na genetskim regulatornim mehanizmima koji još uvijek nisu u potpunosti razumljivi. Na primjer, mnogi odgovorni geni aktivni su samo tijekom embrionalnog razvoja. Poslije se utihnu. Jedan od mogućih uzroka ponovne aktivacije ovih gena mogao bi biti regulacija transkripcijskog faktora Sox4. Odgovarajući rezultati istraživanja predstavljeni su na Sveučilištu u Baselu. Sox4 pak aktivira brojne druge gene koji su uključeni u epitelno-mezenhimsku tranziciju. Smatra se da je neaktivnost odgovarajućih gena uzrokovana njihovom nečitkošću jer su ugrađeni u određene proteini (histoni). Međutim, Sox4 gen osigurava stvaranje enzima zvanog Ezh2. Ovo je metiltransferaza koja inducira metilaciju odgovarajućih histona. U tom procesu ostali uključeni geni ponovno postaju čitljivi i tako aktiviraju epitelno-mezenhimsku tranziciju. Promjena u genetskom materijalu događa se unutar kancerogenog tumora i na taj način pruža uzrok potpune deferencijacije Raka Stanice. Bez epitelno-mezenhimske tranzicije, Raka samo bi rasti na mjestu svog nastanka i ne širi se. Međutim, metastaze čine tumor posebno zloćudnim i agresivnim. Stoga se radi na razvoju droge koji inhibiraju stvaranje metiltransferaze Ezh2. Prikladno droge su već razvijeni, iako se još uvijek testiraju. S jedne strane, inhibicija stvaranja metastaza ublažila bi agresivnost rasta raka, a s druge strane otvorila bi šansu za kurativno liječenje prethodno beznadnih slučajeva.