ЭНДОГЕННОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ПРОТИВ РАКА

Эндогенные потенциалы напряжения и микроокружение: биоэлектрические сигналы, которые выявляют, индуцируют и нормализуют рак

Недавние работы определили молекулярные механизмы, лежащие в основе новой системы контроля развития: биоэлектрические градиенты. Эндогенные пространственно-временные различия в потенциале покоя не-нервных клеток предоставляют инструктивные сигналы для регуляции клеток и формирования сложных паттернов во время эмбриогенеза и регенерации. Теперь понятно, что эти сигналы являются важным слоем нарушения регуляции клеточных взаимодействий, которые приводят к раку. Аномальная деполяризация потенциала покоя (Vmem) является удобным маркером неоплазии и активирует метастатический фенотип в генетически нормальных клетках in vivo. Кроме того, экспрессия онкогена деполяризует клетки, которые образуют опухолеподобные структуры, но не способна образовывать опухоли, если эта деполяризация искусственно предотвращена неправильной экспрессией гиперполяризационных ионных каналов. Vmem запускает метастатическое поведение на значительном расстоянии, опосредованное транскрипционными и эпигенетическими эффектами электрически модулированных потоков серотонина и бутирата. В то время как данные in vivo о напряжениях в канцерогенезе поступают в основном из модели амфибий, несмещенные генетические экраны и профилирование сети в грызунах и тканях человека показывают, что некоторые белки ионных каналов являются добросовестным онкогеном и многообещающими мишенями для разработки лекарств от рака. Тем не менее, мы предлагаем, чтобы акцент на определенных каналах генов был лишь верхушкой айсберга. Биоэлектрическое состояние определяется посттрансляционным стробированием ионных каналов, а не только генетически определенными комплементами ионных транслокаторов. Лучшей моделью является статистический динамический вид пространственных градиентов Vmem. Рак может возникать не на уровне отдельных клеток, поскольку разрывная связь приводит к образованию многоклеточных физиологических сетей с множеством стабильных аттракторов в пространстве биоэлектрических состояний. Новые медицинские приложения ожидают детального понимания механизмов, с помощью которых клетки-морфологии органов-мишеней, сохраняемые в режиме реального времени в ионных потоках, воспринимаются или неправильно воспринимаются клетками. Овладение соматическими градиентами напряжения приведет к стратегиям нормализации или перезагрузки рака, таким как те, которые встречаются в регенерирующих и эмбриональных органах, что приводит к трансформационным достижениям в базовой биологии и онкологии.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4267524/?