Piktybinės ląstelės negali toleruoti cigarečių dūmų

Ne paslaptis, kad tabako dūmai sukelia mutacinius DNR pokyčius, dėl kurių vėliau gali išsivystyti piktybiniai navikai, ir ne tik kvėpavimo sistemoje. Tačiau mutacijos nėra vienintelė problema: žalingas rūkymo poveikis taip pat apima baltymų molekulių sulipimą.

Visos baltyminės medžiagos turi savybę erdviškai susilankstyti ir transformuotis į tam tikrą trimatę struktūrą, kuri lemia jų funkcionalumą. Tačiau sutrikus lankstymo procesui, baltymų molekulės praranda savo funkcionalumą, sulimpa, suformuodamos savotiškus ląstelei nepalankius „klupus“. Tokiems „klumpams“ besikaupiant, ląstelės darbas tampa vis sudėtingesnis: ji nespėja apdoroti nereikalingų „šiukšlių“, nors ne mažiau problematiška joms egzistuoti kartu su jomis.

Daugeliu atvejų toksiškų baltymų „klumpės“ minimos kalbant apie neurodegeneracines patologijas – ypač Parkinsono ar Alzheimerio ligas. Tačiau šis reiškinys būdingas ir plaučių emfizemai, lėtinei plaučių obstrukcijai ir plaučių vėžiui.

Cigarečių dūmuose yra komponentų, kurie sutrikdo baltymų molekulių seką. Tokie komponentai kenkia tiek normalioms, tiek piktybinėms struktūroms, nors pastarosios tam aktyviai priešinasi. Šiuos procesus išsamiai aprašė mokslininkai, atstovaujantys Pensilvanijos universitetui.

Ekspertai normalias ir piktybines ląsteles augino atskirai atitinkamoje terpėje, į kurią įpildavo tabako dūmų garų. Piktybinėse ląstelėse buvo mažiau baltymų agregatų nei normaliose struktūrose, o piktybinės ląstelės tęsė aktyvų dalijimąsi. Jie galėjo vystytis patys, net kai garų kiekis buvo padidintas 10 kartų: normalios ląstelės tokiomis sąlygomis nustojo daugintis ir mirė.

Tolimesnių tyrimų metu mokslininkai išsiaiškino, kad vėžinės struktūros kaip gynyba naudoja specifinį transportinį baltymą, įdėtą į ląstelės membraną ir veikiantį kaip siurblys, išpumpuojantis iš ląstelės visas nereikalingas „šiukšles“. Visų pirma, paaiškėjo, kad toks „siurblys“ pašalina piktybines ląsteles iš tų dūmų komponentų, dėl kurių molekulės sulipa į šiukšlių „klupus“. Normaliose ląstelėse tokie procesai vyko, bet daug rečiau.

Specifinio ABCG2 transportinio baltymo pompos gali „išsiurbti“ įvairius komponentus ir vaistus iš ląstelių struktūrų. Statistika rodo, kad rūkaliams gerokai sumažėja priešnavikinio gydymo veiksmingumas. Greičiausiai taip yra dėl tabako dūmų skatinamos molekulinės pompos funkcijos: dėl to iš vėžinių ląstelių išsiurbiama viskas, kas nereikalinga, įskaitant ir vaistus nuo vėžio.

Šią situaciją galima išspręsti naudojant tam tikras priemones, kurios slopina transportinių baltymų darbą.

Išsami informacija apie tyrimą aprašyta PLOS žurnalo puslapyje .