Wilhelm Imola

Az ereket az egész szervezetben endotél sejtek bélelik, amelyek az agyban sokkal szorosabban „zárnak”, mint máshol – innen ered a vér-agy gát kifejezés. Az endotél sejtek határozzák meg, hogy mi juthat át a vérből az agyba, és fordítva, az agyból a keringésbe. Más szervekben a molekulák sokkal szabadabban jutnak át a hajszálereken, mint az agyban.

Az endotél sejtek közötti folytonos szoros kapcsolatok miatt még a kis ionok sem vándorolhatnak át szabadon a sejtek között. A molekulák elsősorban a sejteken keresztül juthatnak át, itt pedig egyéb szabályozó mechanizmusoktól függ, hogy mi kerülhet be az agyba, és mi nem. A glükóz, ami elengedhetetlen az idegsejtek működéséhez, nem jut át szabadon a vér-agy gáton, hanem csak az endotél sejteken levő speciális transzporter – szállító fehérje – viszi át a vérből az agyba. Ugyanilyen transzporterei vannak más anyagoknak is – így határozza meg a vér-agy gát, hogy mit „enged be”.

Például a bőrből érkező, rosszindulatú melanómasejteket…

Igen, a tumorsejtek bekerülhetnek az agyba. A melanóma gyakran képez áttétet a központi idegrendszerben. Itt az áttétek legnagyobb része tüdőkarcinómából ered, utánuk következnek az emlőkarcinóma- és harmadikként a melanóma-áttétek. Ha pedig az elsődleges tumorok gyakoriságából indulunk ki, akkor azt látjuk, hogy a melanómasejtek affinitása a legnagyobb a központi idegrendszerhez.

Mi lehet ennek az oka?

Régebbről tudtuk, hogy miután a melanóma átjut a vér-agy gáton, „nagyon jól érzi magát” az idegrendszeri környezetben. A vér-agy gát megvédi a kemoterápiás szerekkel szemben – ez minden tumorsejt esetében így van –, de a melanómának az is kedvez, hogy a bőr és a központi idegrendszer hasonló embrionális eredetű.

Mi azonban azt feltételeztük, hogy a melanóma nemcsak emiatt ad ilyen gyakran központi idegrendszeri áttétet, hanem könnyebben jut át a vér-agy gáton, mint a többi ráksejt, tehát egy előző lépés is szerepet játszat a gyakori áttét-képződésben.

És valóban, azt találtuk, hogy a melanómasejtek sokkal gyorsabban és hatékonyabban képesek átjutni a vér-agy gáton, mint az emlőkarcinóma-sejtek.

Mi lehet ennek a magyarázata?

Többféle mechanizmust vizsgáltunk: vannak olyanok, amelyeket mindkét tumorsejt-típus hasonlóképpen használ, de találtunk különbségeket is, például a fehérjebontó enzimek termelésében. A melanómasejtek sokkal könnyebben le tudják bontani azokat a fehérjéket, amelyek szorosan kapcsolják össze az agyi endotél sejteket, a vér-agy gátat.

Milyen kísérletekkel jutnak el az eredményekhez?

Egyrészt in vitro kísérletekkel, sejttenyészetek vizsgálatával, másrészt állatkísérletekkel: állatokba oltunk be tumorsejteket, és megnézzük, hogyan jutnak át a keringésből az agyba.

Hogyan követik őket?

A tumorsejteket meg tudjuk festeni fluoreszcens festékkel, így nemcsak a sejttenyészetekben, hanem akár élő állat agyában is látjuk őket egy különleges, kétfoton-mikroszkóp segítségével. Az in vivo kísérletekben eltávolítjuk a koponyacsont egy darabját, és az „ablakon” keresztül figyeljük a világító tumorsejtek vándorlását a mikroszkóppal.

A melanómasejtek hatékonyabban károsítják az agyi endotélsejtek szoros kapcsolatait, mint az emlőkarcinóma sejtek. Az agyi endotélsejtekre (amelyeket a zölddel jelölt szoros kapcsolatok kötnek össze) a kutatók melanóma- (a), illetve emlőkarcinóma-sejteket (b) helyeztek. A tumorsejteket pirossal jelölték, kék színben a sejtmagok láthatók. Az a) ábra azt mutatja, hogy a melanómasejtek hatására eltűnik a folyamatos zöld festés az endotélsejtek határvonalairól, a melanómasejtek mintegy „lyukakat ütnek” az endotélrétegen. Ahogy a b) ábrán láthatjuk, az emlőkarcinóma sejtek nem okoznak ilyen változásokat

Elvezethet ez a kutatás a terápiához?

A terápia kifejlesztése nem a mi dolgunk, nekünk a mechanizmusokat kell megértenünk, ami nélkülözhetetlen a gyógyításhoz. Mondok egy példát: a PI3-kináz jelátviteli útvonal aktiválódása sokféle tumor kialakulásában játszik szerepet. Mi azt is bebizonyítottuk, hogy ez az útvonal a melanómasejtek és az emlőkarcinóma-sejtek vér-agy gáton való átvándorlásában is szerephez jut. Más kutatócsoportok olyan gyógyszerjelölteket fejlesztenek, amelyekkel gátolni lehet ezt az útvonalat. A mi kutatásaink arra utalnak, hogy ennek az útvonalnak a megzavarásával nemcsak az elsődleges tumor fejlődése, hanem a tumorsejtek vér-agy gáton való átjutása, az agyi áttétek képződése is akadályba ütközhet.

Silberer Vera