Az epitheliális-mesenchymalis átmenet vagy az EMT az epitheliális sejtek mesenchymális sejtekké történő átalakulására utal. Ez az átalakulás nagy jelentőséggel bír az embrionális fejlődésben. Ez a folyamat azonban kulcsszerepet játszik a metasztázisok karcinómákban.
Mi az epithelialis-mesenchymalis átmenet?
Az epitheliális-mesenchymalis átmenet a már differenciált hámsejtek átalakulása differenciálatlan mesenchymalis őssejtekké. Ez a folyamat különös jelentőséggel bír az embrionális fejlődés során. Ezen átalakulás során a hámsejtek megszabadulnak kötődésüktől, és vándorolhatnak a testben. Ennek során áthaladnak az alapmembránon. Az alapmembrán elválasztja a hámréteget, a gliasejteket és a endothelium tól kötőszöveti-szerű sejtközi tér. Diferenciálatlan, multipotens őssejtként a migrált sejtek így eljutnak a fejlődő szervezet minden területére, és újra megkülönböztethetők bármely sejttípusra. A hámsejtek alkotják az ún hámszövet, amely a mirigyes és borító szövet gyűjtőneve. A mesenchyme magában foglalja a zselatin és az embrionális kötőszöveteket, amelyekből csontok, porcogó, simaizom, szívizom, vese, mellékvese kéreg, vérképző rendszer vér és nyirok hajókés retikuláris, feszes és laza kötőszövetek alakulnak ki.
Funkció és feladat
Az epithelialis-mesenchymalis átmenet fontos folyamat az embriogenezis során. Ebben az időszakban fokozott növekedés megy végbe, amelyben a test összes sejtje részt vesz. A már differenciált hámsejtek is részt vesznek ezekben a növekedési folyamatokban. Ehhez azonban vissza kell őket alakítani multipotens őssejtekké. A legintenzívebb növekedés az első nyolc hétben történik terhesség. Az embriogenezis tényleges folyamata kb terhesség az úgynevezett csírasejt (sejtfejlődés) után, és a terhesség nyolcadik hetének végéig tart. Ebben a fázisban az epitheliális-mezenhimális átmenet nagy jelentőséget kap, mivel minden szerv létrejön most. Sok hámsejt itt ismét elveszíti differenciálódását és kötődését. Vándorolnak az alapmembránon, és eloszlanak a testben. Ott ismét úgy viselkednek, mint a normál multipotens őssejtek, és megújult differenciálódáson mennek keresztül különböző sejttípusokba. Természetesen vissza tudnak differenciálódni hámsejtekké is. Ehhez először csökkenteni kell a sejtkontaktust, és meg kell fordítani a hámsejtek polaritását. A sejtkontaktus alatt a sejtek kohézióját értjük úgynevezett tapadás révén molekulák. Az egyik fontos adhéziós molekula az E-kadherin. Az E-kadherin egy transzmembrán glikoprotein, amely függ kalcium ionok. Összeköti a hámsejteket, és biztosítja a sejtek polaritását és a jelátvitelt. Az embriogenezis során az E-kadherin aktivitása csökken. Ez a sejttársulás lazulásához vezet. Ugyanakkor a sejtek polaritása is eltűnik. A hámsejtek mind az úgynevezett csúcsos (külső), mind a bazális oldallal az alatta lévő szövet felé néznek. A külső oldal a felszínen helyezkedik el bőr és a nyálkahártyák, míg a bazális oldal társul kötőszöveti egy aljzat alatt helyezkedik el. Mindkét fél eltérő funkcionális és strukturális különbségekkel rendelkezik, biztosítva a szerv morfológiáját. Az embriogenezishez azonban gyors változásokra és a sejtek rugalmasságára van szükség a növekedési folyamatokhoz való gyors alkalmazkodáshoz. Az embriogenezis befejezése után az epitheliális-mesenchymalis átmenet elveszíti jelentőségét a szervezet számára.
Betegségek és rendellenességek
Az epitheliális-mezenhimális átmenet (EMT) csak az embriogenezis nagyon rövid periódusában válik előnyösé a szervezet számára. A viharos növekedési fázis után a sejtek differenciálódnak. Ekkor már nincs szükség nagyszámú multipotens őssejtre. Ezért ez a folyamat inaktiválódik. Ha ennek ellenére az embriogenezis vége után aktiválódik az epithelialis-mesenchymalis átmenet, akkor ez általában rosszindulatú daganatos betegségek. Így az EMT felelős a fejlesztésért metasztázisok ebben az értelemben rák. A folyamat hasonló az embriogenezishez. Összességében ez egy többrétegű folyamat, amely genetikai szabályozási mechanizmusokon alapszik, amelyeket még nem teljesen értenek. Például sok felelős gén csak az embrionális fejlődés során aktív. Utána elhallgattatják őket. E gének megújult aktiválódásának egyik lehetséges oka a Sox4 transzkripciós faktor újraszabályozása lehet. Ennek megfelelő kutatási eredményeket mutattak be a Bázeli Egyetemen. A Sox4 viszont számos más gént aktivál, amelyek részt vesznek az epithelialis-mesenchymalis átmenetben. Úgy gondolják, hogy a megfelelő gének inaktivitása annak olvashatatlanságának tudható be, hogy bizonyosak be vannak zárva fehérjék (hisztonok). Azonban a Sox4 gén biztosítja az Ezh2 nevű enzim képződését. Ez egy metil-transzferáz, amely a megfelelő hisztonok metilációját indukálja. Ebben a folyamatban a többi érintett gén újra olvashatóvá válik, és ezáltal aktiválja az epithelialis-mezenhimális átmenetet. A genetikai anyag változása egy rákos daganaton belül történik, és ez okozza a teljes differenciálódást rák sejtek. Hám-mesenchymalis átmenet nélkül az rák csak nő keletkezésének helyén, és nem terjedt el. Az áttét azonban a daganatot különösen rosszindulatúvá és agresszívvé teszi. Ezért a fejlesztés folyamatban van szerek amelyek gátolják a metiltranszferáz Ezh2 képződését. Megfelelő szerek már kidolgozták, bár még tesztelik őket. Egyrészt az áttétképződés gátlása mérsékelné a rák növekedésének agresszivitását, másrészt megnyitná az esélyt a korábban kilátástalan esetek gyógyító kezelésére.
