Протеините играят роля в много сложни процеси в организма, осигурявайки енергия, участвайки в много химични реакции и в огромен брой процеси - от движението, през метаболизма, до транспорта в клетките.
Те са основен градивен елемент в клетъчните структури и имат решаващо значение за здравето и благополучието на тялото.
Поради участието им във всички основни жизнени процеси, протеините попадат и в такива, които са анормални и оттам идва участието и ролята им в процеси като образуването на тумори.
Протеин астрин и мястото му в процесите в организма
Един от протеините е астринът, който се явява ключов играч в митозата. Под това определение се разбира равномерното разпределение на генетичния материал от майчината клетка в две дъщерни клетки, което на практика е процес на деление на клетката. В новата клетка трябва да има еднакъв брой хромозоми, равен на броя на хромозомите в майчината клетка. Невинаги този процес протича правилно и тези отклонения от нормалното протичане на митоза се свързват с образуване на ракови клетки. Оттам и ролята на протеина астрин в проследяване на туморните маркери.
Какво представлява астринът
Астринът, който е протеин, е установено, че е тясно свързан с образуването и поддържането на митотичното вретено. Като протеин, свързан с вретено, астрин играе критична роля в митозата.
Той участва във формирането на вретеновидни структури, участва и в динамични прикачвания в клетките, осигурявайки правилното подреждане и сегрегация на хромозомите.
В допълнение, астринът се свързва с туморогенезата. Той взаимодейства с други протеини, свързани с вретено, насърчавайки развитието на рак чрез участие в различни молекулярни пътища и се счита за потенциален прогностичен индикатор на оцеляването.
Роля на астрин в процесите на образуване на ракови клетки
Митозата обикновено се разделя на пет ключови фази, които се дефинират като:
- профаза - начално деление на клетката с оформяне на две еднакви хромозоми;
- прометафаза, метафаза - хромозомите се придвижват към зоната на делителното вретено, клед като мембраните им са разкъсани и се подготвя процеса на делене;
- анафаза - започва разделяне на хромозомата, като образуваните дъщерни клетки се придвижват към полюсите, свързвайки се с микротубул;
- телофаза - около всяка група от дъщерните хромозоми, достигнали полюсите, се образува нова мембрана и порцесът на делене завършва;
Тоест, този процес на делене се характеризира с няколко етапи съответно - хромозомна кондензация, хромозомно подреждане към метафазната плоча, хромозомна сегрегация към противоположния полюс и цитокинеза.
Нормалната митоза изисква образуването на правилното биполярно вретено в метафазата. Този процес позволява хромозомно подреждане в метафазната плоча и гарантира, че хромозомите се разделят поравно на две дъщерни клетки в анафаза и телофаза.
Неправилното прикрепване на кинетохор-микротубул комплекса, който се грижи за изграждане на клетъчния скелет и участва във вътрешно-клетъчния транспорт, води до активиране на контролна точка на вретено и спира напредването на клетките към началото на анафазата. След като се формират правилните кинетохор-микротубул прикрепвания и хромозомите са подредени върху метафазната плоча, клетката навлиза в анафаза. Неправилната хромозомна сегрегация обаче, причинена от дефекти на вретеното, се свързва с развитието на тумори.
Затова изследването на астрин се смята за надежден индикатор при проследяване на процеса на развитие на тумори.
Нужно е да се уточни, че астрин играе ключова роля за укрепване на стабилността на крайните кинетохор-микротубул прикрепвания. Той участва във всички 5 фази на митозата и може да улови всяка промяна в различните етапи на митоза, поради което и се явява основен индикатор при образуването на тумори.
Тумори и астрин
Генетичната нестабилност е най-честата характеристика на образуването на човешки тумор. В туморните клетки анормалните хромозоми са резултат от анормална митоза поради различни причини, включително мултиполярни митотични вретена и различни дефекти в прикрепянето, както и дефекти на хромозомната сегрегация и други. Установено е, че астринът, който е основен митотичен протеин, показва необичайно висока експресия и е свързан с туморни прогнози при много видове рак.
Експресията на астрин също влияе върху чувствителността на раковите клетки към химиотерапия. При рак на гърдата високата експресия на астрин е свързана с по-висока чувствителност на комбинираната цитотоксична химиотерапия.
При рак на маточната шийка астрин може да влияе на процеса на резистентност на туморни клетки към химиотерапевтични лекарства.
При най-новите изследвания е установено, че астрин играе ключова роля в активирането на много сигнални пътища, за които е известно, че са свързани с рак. Това ни информира, че важният митотичен протеин астрин може да предизвика необичайна роля в развитието на рак.
Астрин при рак на гърдата
Високата експресия на Astrin е значително свързана с развитието и прогнозата на рак на гърдата. По-конкретно, мутациите на броя на копията на астрин и неговата висока протеинова експресия са свързани с по-кратък период на преживяемост и по-лоша прогноза при пациенти с рак на гърдата. Високата експресия на астрин се свързва както със злокачествено заболяване, така и с инвазивност на рака на гърдата и често води до по-висок риск от рецидив и лимфни метастази.
Астрин при други видове рак и възможен инхибитор
Съобщава се за анормална експресия на астрин в различни тумори. Астрин също се свързва с туморна активност и прогноза при рак на шийката на матката, рак на простатата, белия дроб, пикочния мехур и рак на стомаха. При някои от раковите заболявания, е установен силно изразен астрин и включените сигнални пътища.
Ролята на астрин в жизнено важни процеси в тялото
Астринът може не само да служи като прогностичен индикатор на различни тумори, но може да се използва и като потенциална терапевтична цел в клиничната практика в бъдеще. Въпреки това основният механизъм за това как астринът насърчава туморогенезата остава неясен и малко проучвания са изяснили механизма на протуморната активност на астрина по отношение на ролята му в митозата. Със задълбочаването на изследванията върху функционалната роля на протеина астрин, откриването на по-подходящи молекулярни механизми може да разкрие нови прозрения и разбиране, водещи към внимателно насочени изследвания на рак и други заболявания, в които астринът участва като съставна част от процесите, протичащи на клетъчно ниво.
