Djurstudie beskriver URI-proteins roll i vävnadsregenerering efter exponering för högdosstrålning från strålbehandling
Strålterapi eller strålbehandling is an effective technique for killing cancer in the body and is majorly responsible for boosting cancer survival rates in the past decades. However, one of the main disadvantages of intensive radiotherapy is that it simultaneously damages healthy cells in the body – particularly vulnerable healthy intestinal cells – in patients undergoing treatment for liver, pancreas, prostrate or colon cancer. This toxicity and tissue damage caused by high-dose ionizing radiation is generally reversed after radiotherapy treatment is complete, however, in many patients it leads to complications like lethal disorder called gastrointestinal syndrome (GIS). This disorder can kill intestinal cells, thereby destroying the intestine and leading to patient’s death. No treatments are available for GIS except alleviating its symptoms like nausea, diarrhea, bleeding, vomiting etc.
I en ny studie publicerad den 31 maj i Vetenskap forskare syftade till att förstå händelserna och mekanismerna för GIS efter strålningsexponering i en djurmodell (här, mus) för att identifiera biomarkörer som kan förutsäga nivåerna av tarmtoxicitet efter att djuret har exponerats för allvarlig strålning. De fokuserade på rollen av ett molekylärt chaperonprotein som kallas URI (okonventionell prefoldin RPB5-interaktor), vars exakta funktion fortfarande inte är helt klarlagd. I en tidigare vitro I en studie av samma grupp sågs höga URI-nivåer ge skydd åt tarmceller från DNA-skador orsakade av strålningsexponering. I den aktuella genomförda studien in vivo-, utvecklades tre genetiska GIS-musmodeller. Den första modellen hade höga nivåer av URI uttryckt i tarmen. I den andra modellen raderades URI-genen i tarmepitelet och den tredje modellen sattes som kontroll. Alla tre grupper av möss exponerades för höga doser av strålning på mer än 10 Gy. Analys visade att upp till 70 procent av mössen i kontrollgruppen dog på grund av GIS och alla möss som fått URI-proteingenen raderad dog också. Men alla möss som var i gruppen som hade höga nivåer av URI överlevde exponeringen för högdosstrålning.
När URI-protein är högt uttryckt, hämmar det specifikt β-catenin som är viktigt för vävnad/organregenerering efter bestrålning och sålunda prolifererar inte celler. Eftersom strålskador endast kan tillfogas celler som prolifererar, ses ingen effekt på cellerna. Å andra sidan, när URI-protein inte uttrycks, aktiverar minskning av URI β-catenin-inducerat c-MYC-uttryck (onkogen) vilket orsakar cellproliferation och ökar deras känslighet för strålningsskador. Därför spelar URI en nyckelroll i marknadsföringen vävnadsregenerering som svar på högdosbestrålning.
Denna nya förståelse av de mekanismer som är involverade i vävnadsregenerering efter bestrålning kan hjälpa till att utveckla nya metoder för att eventuellt få skydd mot högdosstrålning efter strålbehandling. Studien har konsekvenser för cancerpatienter, offer för olyckor med kärnkraftverk och astronauter.
***
{Du kan läsa den ursprungliga forskningsartikeln genom att klicka på DOI-länken nedan i listan över citerade källor}
Källa (er)
Chaves-Pérez A. et al. 2019. URI krävs för att upprätthålla tarmens arkitektur under joniserande strålning. Vetenskap. 364 (6443). https://doi.org/10.1126/science.aaq1165
