Епително-мезенхимният преход, или ЕМТ, се отнася до трансформацията на епителните клетки в мезенхимни клетки. Тази трансформация има голямо значение в ембрионалното развитие. Този процес обаче също играе ключова роля в развитието на метастази при карциноми.
Какво представлява епително-мезенхимният преход?
Епително-мезенхимният преход представлява превръщане на вече диференцирани епителни клетки в недиференцирани мезенхимни стволови клетки. Този процес е от особено значение по време на ембрионалното развитие. В хода на тази трансформация епителните клетки се освобождават от закрепването си и могат да мигрират в тялото. В процеса те преминават през базалната мембрана. Базалната мембрана разделя епитела, глиалните клетки и ендотел от съединителната тъкан-подобно на междуклетъчното пространство. Като недиференцирани мултипотентни стволови клетки, мигриралите клетки по този начин достигат до всички области на развиващия се организъм и могат да бъдат диференцирани отново във всякакъв тип клетки. Епителните клетки образуват т.нар епителий, което е събирателно наименование на жлезистата и покриващата тъкан. Мезенхимът включва желатиновите и ембрионалните съединителни тъкани, от които кости, хрущял, гладък мускул, сърдечен мускул, бъбреци, надбъбречна кора, хематопоетична система с кръв и лимфни съдовеи се развиват ретикуларни, стегнати и разхлабени съединителни тъкани.
Функция и задача
Епително-мезенхимният преход е важен процес по време на ембриогенезата. През този период се осъществява засилен растеж, в който участват всички клетки на тялото. Вече диференцираните епителни клетки също участват в тези процеси на растеж. За това обаче те трябва да се преобразуват обратно в мултипотентни стволови клетки. Най-интензивният растеж се наблюдава през първите осем седмици на бременност. Действителният процес на ембриогенеза започва приблизително на шестия ден на бременност след така наречения зародишен стадий (развитие на клетките) и продължава до края на осмата седмица от бременността. В тази фаза епително-мезенхимният преход придобива голямо значение, тъй като всички органи са създадени сега. Много епителни клетки отново губят своята диференциация и свързване тук. Те мигрират през базалната мембрана и се разпространяват в тялото. Там те се държат отново като нормални мултипотентни стволови клетки и се подлагат на подновена диференциация в различни клетъчни типове. Разбира се, те също могат да се диференцират обратно в епителни клетки. За целта първо трябва да се намали клетъчният контакт и да се обърне полярността на епителните клетки. Под клетъчен контакт се разбира сцеплението на клетките чрез така наречената адхезия молекули. Една важна молекула на адхезия е Е-кадхерин. Е-кадхеринът е трансмембранен гликопротеин, който зависи калций йони. Той свързва епителните клетки заедно и осигурява клетъчна полярност и трансдукция на сигнала. По време на ембриогенезата активността на Е-кадхерина е намалена. Това води до разхлабване на клетъчната асоциация. В същото време полярността на клетките също изчезва. Епителните клетки имат както така наречената апикална (външна) страна, така и базалната страна, обърната към подлежащата тъкан. Външната страна е разположена на повърхността на кожа и лигавиците, докато базалната страна е свързана с съединителната тъкан разположен под базална ламина. И двете страни имат различни функционални и структурни различия, осигуряващи морфология на органите. Въпреки това, ембриогенезата изисква бързи промени и гъвкавост на клетките, за да се адаптират бързо към процесите на растеж. След края на ембриогенезата епително-мезенхимният преход губи значението си за организма.
Болести и разстройства
Епително-мезенхимният преход (ЕМТ) е от полза за организма само през много краткия период на ембриогенеза. След фазата на бурен растеж клетките се диференцират. Тогава необходимостта от голям брой мултипотентни стволови клетки вече не съществува. Следователно този процес е инактивиран. Ако въпреки това има активиране на епително-мезенхимния преход след края на ембриогенезата, това обикновено се случва във връзка със злокачествени туморни заболявания. По този начин EMT е отговорен за развитието на метастази в контекста на рак. Процесът е подобен на ембриогенезата, като цяло това е многослоен процес, основан на генетични регулаторни механизми, които все още не са напълно разбрани. Например, много отговорни гени са активни само по време на ембрионалното развитие. Впоследствие те се заглушават. Една възможна причина за подновеното активиране на тези гени може да бъде повишеното регулиране на транскрипционния фактор Sox4. Съответните резултати от научните изследвания бяха представени в университета в Базел. Sox4 от своя страна активира редица други гени, участващи в епително-мезенхимния преход. Смята се, че неактивността на съответните гени се дължи на тяхната нечетливост поради това, че са затворени в определени протеини (хистони). Въпреки това, Sox4 ген осигурява образуването на ензим, наречен Ezh2. Това е метилтрансфераза, която предизвиква метилиране на съответните хистони. В този процес другите участващи гени отново стават четливи и по този начин активират епително-мезенхимния преход. Промяната в генетичния материал се извършва в рамките на раков тумор и по този начин осигурява причината за пълната дедиференциация на рак клетки. Без епително-мезенхимен преход, рак би само растат на мястото на произхода му и не се разпространява. Метастазите обаче правят тумора особено злокачествен и агресивен. Следователно се работи за развитие наркотици които инхибират образуването на метилтрансфераза Ezh2. Подходящо наркотици вече са разработени, въпреки че тепърва тестват. От една страна, инхибирането на образуването на метастази би смекчило агресивността на растежа на рака, а от друга страна, би отворило шанса за лечебно лечение на безнадеждни случаи.
