Peralihan Epitel-mesenkim: Fungsi, Peranan & Penyakit

Peralihan epitelium-mesenkim, atau EMT, merujuk kepada transformasi sel epitelium menjadi sel mesenkim. Transformasi ini sangat penting dalam perkembangan embrio. Walau bagaimanapun, proses ini juga memainkan peranan penting dalam pengembangan metastasis dalam karsinoma.

Apakah peralihan epitelium-mesenkim?

Peralihan epitelium-mesenkim adalah penukaran sel-sel epitelium yang sudah dibezakan menjadi sel-sel stem mesenkim yang tidak dibezakan. Proses ini sangat penting semasa perkembangan embrio. Semasa transformasi ini, sel-sel epitelium terbebas dari ikatannya dan boleh berhijrah ke dalam badan. Dalam proses itu, mereka melalui membran bawah tanah. Membran bawah tanah memisahkan epitel, sel glial dan sel endothelium daripada tisu penghubung-seperti ruang antara sel. Sebagai sel stem multipoten yang tidak dibezakan, sel-sel yang dimigrasikan itu menjangkau semua kawasan organisma yang sedang berkembang dan dapat dibezakan lagi menjadi jenis sel apa pun. Sel epitelium membentuk apa yang disebut epitelium, yang merupakan nama kolektif untuk tisu kelenjar dan penutup. Mesenchyme merangkumi tisu penghubung agar-agar dan embrio dari mana tulang, rawan, otot licin, otot jantung, ginjal, korteks adrenal, sistem hematopoietik dengan darah dan limfa kapal, dan tisu penghubung retikular, ketat, dan longgar berkembang.

Fungsi dan tugas

Peralihan epitelium-mesenkim adalah proses penting semasa embriogenesis. Dalam tempoh ini, peningkatan pertumbuhan berlaku di mana semua sel tubuh mengambil bahagian. Sel epitel yang sudah dibezakan juga terlibat dalam proses pertumbuhan ini. Untuk ini, bagaimanapun, mereka mesti ditukar semula menjadi sel stem multipoten. Pertumbuhan paling intensif berlaku dalam lapan minggu pertama mengandung. Proses sebenar embriogenesis bermula kira-kira pada hari keenam pada mengandung selepas tahap percambahan yang disebut (pengembangan sel) dan berlangsung sehingga akhir minggu kelapan kehamilan. Dalam fasa ini, peralihan epitelium-mesenkim menjadi sangat penting, kerana semua organ diciptakan sekarang. Banyak sel epitel kehilangan pembezaan dan keterikatan mereka lagi di sini. Mereka berhijrah melalui membran bawah tanah dan menyebar ke seluruh badan. Di sana mereka berkelakuan lagi seperti sel stem multipoten normal dan mengalami pembezaan baru menjadi jenis sel yang berbeza. Sudah tentu, mereka juga dapat membezakan kembali sel epitelium. Untuk melakukan ini, hubungan sel mesti dikurangkan terlebih dahulu dan kekutuban sel epitelium mesti diterbalikkan. Hubungan sel difahami sebagai perpaduan sel dengan apa yang disebut lekatan molekul. Salah satu molekul lekatan penting ialah E-kaderin. E-kaderin adalah glikoprotein transmembran yang bergantung pada kalsium ion. Ia menghubungkan sel-sel epitelium bersama-sama dan memberikan kekutuban sel dan transduksi isyarat. Semasa embriogenesis, aktiviti E-kaderin dikurangkan. Ini membawa kepada kelonggaran hubungan sel. Pada masa yang sama, kekutuban sel juga hilang. Sel epitelium mempunyai kedua sisi apikal (luar) dan sisi basal menghadap ke tisu yang mendasari. Bahagian luar terletak di permukaan kulit dan membran mukus, sementara bahagian basal dikaitkan dengan tisu penghubung terletak di bawah lamina basal. Kedua-dua belah pihak mempunyai perbezaan fungsi dan struktur yang berbeza, yang menyediakan morfologi organ. Walau bagaimanapun, embriogenesis memerlukan perubahan cepat dan fleksibiliti sel untuk menyesuaikan diri dengan cepat dengan proses pertumbuhan. Selepas akhir embriogenesis, peralihan epitel-mesenkim kehilangan kepentingannya untuk organisma.

Penyakit dan gangguan

Peralihan epitelium-mesenkim (EMT) memberi manfaat kepada organisma hanya dalam tempoh embriogenesis yang sangat singkat. Selepas fasa pertumbuhan bergelora, sel dibezakan. Keperluan untuk sebilangan besar sel induk multipoten tidak lagi wujud. Oleh itu, proses ini tidak aktif. Sekiranya terdapat pengaktifan peralihan epitel-mesenkim selepas akhir embriogenesis, ini biasanya berlaku berkaitan dengan malignan penyakit ketumbuhan. Oleh itu, EMT bertanggungjawab untuk pembangunan metastasis dalam konteks kanser. Prosesnya serupa dengan embriogenesis. Secara keseluruhan, ia adalah proses berlapis berdasarkan mekanisme peraturan genetik yang belum difahami sepenuhnya. Sebagai contoh, banyak gen yang bertanggungjawab hanya aktif semasa perkembangan embrio. Selepas itu, mereka dibungkam. Salah satu penyebab yang mungkin untuk pengaktifan gen yang baru ini adalah peningkatan peraturan faktor transkripsi Sox4. Hasil penyelidikan yang sesuai disampaikan di University of Basel. Sox4 seterusnya mengaktifkan sebilangan gen lain yang terlibat dalam peralihan epitel-mesenkim. Ketidakaktifan gen yang sesuai dianggap disebabkan oleh ketidakbacaannya kerana terbungkus dalam keadaan tertentu protein (histon). Walau bagaimanapun, Sox4 gen memastikan pembentukan enzim yang dipanggil Ezh2. Ini adalah metiltransferase yang mendorong metilasi histon yang sepadan. Dalam proses ini, gen lain yang terlibat dapat dibaca semula dan seterusnya mengaktifkan peralihan epitel-mesenkim. Perubahan bahan genetik berlaku dalam tumor barah dan dengan demikian memberikan penyebab untuk pembezaan lengkap dari kanser sel. Tanpa peralihan epitelium-mesenkim, yang kanser hanya akan berkembang di tempat asal dan tidak tersebar. Walau bagaimanapun, metastasis menjadikan tumor sangat ganas dan agresif. Oleh itu, kerja sedang dijalankan untuk dikembangkan dadah yang menghalang pembentukan metiltransferase Ezh2. Sesuai dadah telah dikembangkan, walaupun mereka masih diuji. Di satu pihak, penghambatan pembentukan metastasis akan mengurangkan keagresifan pertumbuhan barah, dan di sisi lain, ini akan membuka peluang untuk menyembuhkan kes-kes sebelumnya tanpa harapan.