O nouă legătură între obezitate și melanom: veziculele „all-in-one” secretate de celulele adipoase

Obezitatea este una dintre principalele cauze de cancer prevenibile, după fumat și alcool, și este cauza cancerelor agresive. Este din ce în ce mai clar că semnalele provenite de la celulele grase în sine sunt parțial responsabile de acest fenomen. Acest lucru se datorează faptului că acestea comunică cu celulele canceroase, făcând tumorile mai agresive. O echipă de cercetători de la Institutul de farmacologie și biologie structurală (IPBS, CNRS/Universitatea Toulouse III - Paul Sabatier) evidențiază în melanom (cancer de piele) rolul esențial jucat de veziculele produse și eliberate de celulele adipoase. Aceste vezicule conțin combustibilul și utilajele necesare pentru a produce energie în tumori, explicând rolul obezității în cancerul de piele. Această lucrare a fost publicată online în Jurnalul EMBO pe 10 ianuarie 2020.

Unul dintre mijloacele de comunicare între celule este prin producerea unor entități mici numite „vezicule extracelulare” sau EV. Aceste EV-uri încapsulează o multitudine de molecule: proteine, lipide sau chiar acizi nucleici. Odată eliberate din celule, EV-urile funcționează prin transferarea conținutului lor către alte celule, modulându-și comportamentul. În urmă cu trei ani, membrii echipei de cercetare a Catherine Muller de la IPBS au arătat că celulele grase produc EV care sunt interiorizate de celulele tumorale melanom, făcându-le mai invazive prin creșterea metabolismului lor. Cu toate acestea, până astăzi, mecanismele precise din spatele acestui efect rămân slab caracterizate. Aceeași echipă a continuat să caracterizeze aceste EV și să elucideze jucătorii conținuți în aceste vezicule responsabile de efectul lor asupra metabolismului celulelor canceroase.

Folosind o tehnică inovatoare dezvoltată la IPBS în colaborare cu echipa Odile Schiltz „Proteomics and Mass Spectrometry of Biomolecules”, oamenii de știință au identificat toate proteinele care sunt transferate de la celulele adipoase la celulele canceroase de către VE. Aceasta este prima dată când au fost demonstrate toate proteinele transportate de EV între două tipuri de celule. În acest fel, cercetătorii au arătat că EV-urile din celulele adipoase oferă celulelor tumorale echipamentele proteice necesare metabolizării acizilor grași, dar nu numai! Acest lucru se datorează faptului că aceste vehicule electrice transportă, de asemenea, acizi grași, combustibilul necesar pentru alimentarea acestui proces. Această aprovizionare simultană de utilaje și combustibil este cea care potențează producția de energie de către celulele melanomului, crescând astfel agresivitatea acestora. Când VE sunt secretate de celulele grase ale subiecților obezi, acestea conțin mai mulți acizi grași, ceea ce crește și mai mult agresivitatea tumorilor.

În plus, oamenii de știință au arătat că acizii grași în exces pot fi depozitați în picături de lipide (compartimente celulare specializate în stocarea energiei) și eliberați în timp pentru a fi utilizați de mitocondrii, structuri la originea producției de energie. Aceste picături și mitocondrii sunt relocate în structuri celulare (proeminențe ale membranei) permițând celulelor să migreze și să invadeze țesuturile înconjurătoare cu o eficiență mai mare, ducând la apariția metastazelor.

Luate împreună, această lucrare demonstrează că EV-urile produse de celulele adipoase constituie kituri „all-in-one” care livrează atât utilajele, cât și combustibilul necesar pentru alimentarea metabolismului energetic al celulelor melanomului. Acest studiu nu numai că ne îmbunătățește înțelegerea impactului celulelor adipoase asupra tumorilor, în special în ceea ce privește obezitatea, ci și aprofundează cunoștințele noastre despre EV.

Celulele adipoase secretă vezicule care conțin combustibilul („combustibil” sub formă de acizi grași) și utilaje (enzime) necesare pentru a produce energie. În celulă, acești acizi grași sunt depozitați sub formă de picături lipidice și apoi folosiți în timp de către mitocondrii pentru energie (un proces numit oxidare a acizilor grași sau FAO pentru oxidarea acidului gras), permițând migrarea celulelor și, prin urmare, potențial, formarea de metastaze. În condiții de obezitate, veziculele conțin mai mult combustibil, potențând efectul acestor vezicule.

Referinţă: Emily Clement *, Ikrame Lazar *, Camille Attané, Lorry Carrié, Stéphanie Dauvillier, Manuelle Ducoux-Petit, David Esteve, Thomas Menneteau, Mohamed Moutahir, Sophie Le Gonidec, Stéphane Dalle, Philippe Valet, Odile Burlet-Schiltz, Catherine Muller și Laurence Nieto. Veziculele extracelulare adipocitare transportă enzime și acizi grași care stimulează metabolismul mitocondrial și remodelarea în celulele tumorale, Jurnalul EMBO (2020)
DOI al articolului: 10.15252/embj.2019102525