Dierstudie beschrijft de rol van URI-eiwit bij weefselregeneratie na blootstelling aan hooggedoseerde straling van bestralingstherapie
Radiotherapie is een effectieve techniek om kankercellen te doden en heeft de afgelopen decennia een grote rol gespeeld bij de verbetering van de overlevingskansen bij kanker. Een van de grootste nadelen van intensieve radiotherapie is echter dat het tegelijkertijd gezonde cellen in het lichaam beschadigt – met name kwetsbare gezonde darmcellen – bij patiënten die behandeld worden voor lever-, alvleesklier-, prostaat- of darmkanker. Deze toxiciteit en weefselschade veroorzaakt door hoge doses ioniserende straling is over het algemeen herstelbaar na de radiotherapie, maar bij veel patiënten leidt het tot complicaties zoals het dodelijke gastro-intestinale syndroom (GIS). Deze aandoening kan darmcellen doden, waardoor de darmen worden aangetast en de patiënt overlijdt. Er zijn geen behandelingen beschikbaar voor GIS, behalve het verlichten van de symptomen zoals misselijkheid, diarree, bloedingen, braken, enz.
In een nieuwe studie, gepubliceerd op 31 mei in Science , probeerden onderzoekers de gebeurtenissen en mechanismen van GIS na blootstelling aan straling in een diermodel (in dit geval een muis) te begrijpen om biomarkers te identificeren die de mate van darmtoxiciteit na blootstelling aan ernstige straling kunnen voorspellen. Ze richtten zich op de rol van een moleculair chaperone-eiwit genaamd URI (unconventional prefoldin RPB5 interactor), waarvan de exacte functie nog niet volledig is opgehelderd. In een eerder in vitro- onderzoek van dezelfde groep werd aangetoond dat hoge URI-niveaus darmcellen beschermen tegen DNA-schade veroorzaakt door straling. In de huidige in vivo- studie werden drie genetische muismodellen voor GIS ontwikkeld. Het eerste model had hoge niveaus van URI-expressie in de darm. In het tweede model werd het URI-gen in het darmepitheel verwijderd en het derde model diende als controle. Alle drie de groepen muizen werden blootgesteld aan hoge doses straling van meer dan 10 Gy. Analyse toonde aan dat tot 70 procent van de muizen in de controlegroep stierf als gevolg van GIS en dat alle muizen waarbij het URI-gen was verwijderd, eveneens stierven. Maar alle muizen in de groep met een hoog URI-niveau overleefden de blootstelling aan hoge doses straling.
Wanneer het URI-eiwit sterk tot expressie komt, remt het specifiek β-catenine, wat essentieel is voor weefsel- /orgaanregeneratie na bestraling, waardoor cellen niet prolifereren. Omdat stralingsschade alleen kan worden toegebracht aan cellen die prolifereren, worden er geen effecten op de cellen waargenomen. Aan de andere kant, wanneer het URI-eiwit niet tot expressie komt, activeert een vermindering van URI de door β-catenine geïnduceerde c-MYC-expressie (een oncogen), wat leidt tot celproliferatie en een verhoogde gevoeligheid voor stralingsschade. Daarom speelt URI een cruciale rol bij het bevorderen van weefselregeneratie als reactie op bestraling met een hoge dosis.
Dit nieuwe begrip van de mechanismen die betrokken zijn bij weefselregeneratie na bestraling kan helpen bij het ontwikkelen van nieuwe methoden om mogelijk bescherming te krijgen tegen hoge doses straling na radiotherapie. Het onderzoek heeft gevolgen voor kankerpatiënten, slachtoffers van ongevallen met kerncentrales en astronauten.
***
{U kunt de originele onderzoekspaper lezen door op de DOI-link hieronder in de lijst met geciteerde bron(nen) te klikken}
Bron (nen)
Chaves-Pérez A. et al. 2019. URI is vereist om de darmarchitectuur te behouden tijdens ioniserende straling. Science. 364 (6443). https://doi.org/10.1126/science.aaq1165
Reacties zijn gesloten.