Łagodny rozrost prostaty rozwija się przede wszystkim w części gruczołu otaczającej cewkę moczową. Naukowcy z Johns Hopkins zidentyfikowali komórki szczególnie liczne właśnie w tym obszarze oraz w tkankach objętych rozrostem. Odkrycie może pomóc wyjaśnić tę charakterystyczną lokalizację zmian, choć nie dowodzi jeszcze, że wskazane komórki są ich przyczyną.
Dlaczego powiększanie prostaty związane z wiekiem dotyczy głównie jednego regionu, podczas gdy pozostałe części gruczołu są znacznie mniej podatne na podobne zmiany? To pytanie od dawna pozostaje ważnym problemem w badaniach nad łagodnym rozrostem gruczołu krokowego, określanym skrótem BPH.
Zespół z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa znalazł potencjalne wyjaśnienie na poziomie komórkowym. Badacze opisali podtyp komórek podstawnych oznaczany jako WIF1+, którego rozmieszczenie odpowiada obszarowi najczęściej zajmowanemu przez BPH. Wyniki opublikowano w „The Journal of Pathology”.
Dlaczego rozrost prostaty utrudnia oddawanie moczu?
Prostata, czyli gruczoł krokowy, jest podzielona na kilka stref. Jedną z nich jest strefa przejściowa, położona wokół cewki moczowej. To niemal wyłącznie w niej rozwija się łagodny rozrost.
Zwiększająca się ilość tkanki może uciskać cewkę i utrudniać przepływ moczu. W efekcie strumień bywa słabszy lub przerywany, a oddawanie moczu staje się trudniejsze.
BPH należy do najczęstszych problemów prostaty u mężczyzn po 50. roku życia. Określenie „rozrost” trafnie opisuje istotę tego procesu: zwiększa się liczba komórek. Potocznie używany „przerost prostaty” nie oznacza więc po prostu obrzęku ani wyłącznie powiększenia pojedynczych komórek.
Choć w rozwoju zmian prawdopodobnie uczestniczą hormony, przewlekły stan zapalny i oddziaływania między tkankami, ich dokładny mechanizm pozostaje niepełnie poznany.
Niemal 130 tysięcy komórek z trzech stref gruczołu
Badacze przeanalizowali tkanki pobrane od 10 mężczyzn operowanych z powodu raka prostaty. Do analizy wybrano jednak obszary nienowotworowe, pochodzące z trzech głównych stref: obwodowej, centralnej i przejściowej.
Wykorzystano sekwencjonowanie RNA pojedynczych komórek. Metoda pozwala porównywać aktywność genów w poszczególnych komórkach i na tej podstawie rozpoznawać ich odmienne typy oraz stany.
Łącznie oceniono niemal 130 tysięcy komórek. Tak szczegółowa analiza umożliwiła wyodrębnienie populacji, która mogłaby pozostać trudna do zauważenia przy badaniu uśrednionych właściwości całej tkanki.
Co wyróżnia komórki WIF1+?
Uwagę zespołu przyciągnęła grupa należąca do komórek podstawnych nabłonka prostaty. Wyróżniała ją między innymi wysoka ekspresja genu WIF1, od którego pochodzi oznaczenie WIF1+.
Komórki te miały odmienny profil aktywności genów i charakterystyczne rozmieszczenie. Były szczególnie liczne w strefie przejściowej, natomiast w pozostałych analizowanych strefach występowały znacznie rzadziej.
Wynik sekwencjonowania sprawdzono również metodami pozwalającymi określić położenie komórek w tkance. Potwierdziło to ich wyraźne skupienie wokół obszaru, w którym zazwyczaj rozwija się BPH.
Sama obecność tego podtypu nie oznacza jednak choroby. Naukowców zainteresowało połączenie jego lokalizacji, właściwości molekularnych oraz większej liczebności w tkance objętej rozrostem.
Możliwy udział w przebudowie prostaty
Analiza aktywności genów wskazała na związki komórek WIF1+ z procesami wzrostu i przebudowy tkanek. Część rozpoznanych szlaków dotyczyła również odpowiedzi na androgeny, czyli hormony obejmujące między innymi testosteron.
Badacze znaleźli także przesłanki sugerujące komunikację tego podtypu z sąsiednimi komórkami. Oznacza to, że jego możliwa rola nie musi ograniczać się do własnego namnażania. Komórki WIF1+ mogłyby również wpływać na nabłonek oraz podścielisko — tkankę otaczającą i wspierającą struktury gruczołowe.
Według autorów takie właściwości mogą pomagać tworzyć lokalne środowisko sprzyjające rozrostowi prostaty. Jest to jednak interpretacja wynikająca z profilu molekularnego, a nie bezpośrednio wykazany mechanizm choroby.
Inne zbiory danych potwierdziły związek z BPH
Zespół sprawdził swoje ustalenia w publicznie dostępnych danych z wcześniejszych badań. Również w nich tkanki z BPH zawierały większy udział komórek podstawnych WIF1+ niż porównywane tkanki prawidłowe.
Różnice dotyczyły także aktywności genów w tej populacji. Wskazuje to, że w rozroście zmieniać się może zarówno jej liczebność, jak i sposób funkcjonowania.
Rulin Wang, pierwszy autor pracy, wiąże te obserwacje z możliwością udziału komórek WIF1+ w procesach sprawiających, że właśnie strefa przejściowa jest szczególnie podatna na BPH.
Zgodność wyników pochodzących z różnych źródeł wzmacnia tę hipotezę. Nadal nie odpowiada jednak na pytanie, czy komórki inicjują rozrost, czy reagują na zmiany zachodzące w ich otoczeniu.
Czy odkrycie pomaga też zrozumieć rozmieszczenie raka prostaty?
Różnice między strefami dotyczą nie tylko BPH. Rak prostaty częściej rozwija się w strefie obwodowej niż w przejściowej.
Autorzy rozważają, czy właściwości komórek WIF1+, związane z regulacją odpowiedzi zapalnej i sygnalizacji WNT, mogą współtworzyć odmienne środowisko biologiczne tych obszarów.
To dodatkowy kierunek interpretacji, wymagający osobnego sprawdzenia. Badanie nie dowodzi, że komórki WIF1+ chronią przed nowotworem. Łagodny rozrost i rak są różnymi procesami, a opisane zależności nie pozwalają przewidywać ryzyka u konkretnego mężczyzny.
Czy komórki WIF1+ staną się celem leczenia?
Najważniejszym ograniczeniem pracy jest brak bezpośrednich eksperymentów funkcjonalnych, które potwierdziłyby przyczynową rolę tej populacji w BPH. Rozbudowana analiza niemal 130 tysięcy komórek rozpoczęła się też od materiału pochodzącego z zaledwie 10 osób.
Kolejne badania powinny sprawdzić, co dzieje się po zmianie aktywności WIF1+ oraz jak wpływają one na sąsiednie tkanki. Pozwoliłoby to odróżnić potencjalny czynnik napędzający chorobę od komórkowej odpowiedzi na już zachodzącą przebudowę.
Jeżeli bezpośredni udział tych komórek zostanie potwierdzony, mogą one stać się punktem wyjścia do opracowania bardziej precyzyjnych terapii. Na razie odkrycie dostarcza przede wszystkim konkretnej hipotezy wyjaśniającej, dlaczego łagodny rozrost prostaty tak wyraźnie koncentruje się w jednym obszarze gruczołu.
Badania opublikowano w czasopiśmie The Journal of Pathology .