Onderzoek onder leiding van de North Carolina State University (“NC-State”) heeft aangetoond dat wanneer enterische gliacellen [3] worden blootgesteld aan de uitscheiding (excretie) van darmtumoren die zenuwcellen gaan meehelpen bij de groei van darmtumoren. De studie toont het belang van enterische gliacellen aan in de micro-omgeving van de tumor. De ontdekking zou kunnen leiden tot een nieuwe aanpak van de behandeling tegen darmkanker.
Het enterische zenuwstelsel – het lokale zenuwstelsel – functioneert als het ‘brein’ van de darm. Neuronen en enterische gliacellen (EGC’s) in het darmzenuwstelsel werken samen om belangrijke darmfuncties zoals peristaltiek [4] te reguleren en helpen de functie van het epitheel of de darmwand te beheersen.
Wanneer een kankergezwel in de darm groeit, ontstaat een micro-omgeving om de tumor heen die bestaat uit al aanwezige cellen of nieuwe rekruten zoals de omliggende ECG’s (enterische gliacellen), neuronen, bloedvaten, cellen van het immuunsysteem en diverse moleculen met een signaalfunctie. De tumor en de micro-omgeving daaromheen werken voortdurend op elkaar in.
“Slechts een fractie van de kankercellen (die de tumor vormen) wordt verondersteld in staat te zijn om tumoren te creëren. Dat zijn de zogenaamde darmkankerstamcellen (colon cancer stem cells) of CSC’s”, zegt Laurianne Van Landeghem, universitair docent neurogastroenterologie aan `NC-state` en de medeauteur die verantwoordelijk is voor het contact met de pers.
Van Landeghem : “CSC’s (de kankerstamcellen) staan voortdurend onder invloed van regelulerende signalen. Die signalen hebben de vorm van moleculen die worden afgescheiden door aangrenzende cellen in de micro-omgeving van de tumor. De enterische gliacellen (ECG’s) zijn een belangrijk onderdeel van die micro-omgeving van de tumor, maar niemand was ooit nagegaan of die gliacellen cellen invloed hebben op het vermogen van kankerstamcellen (CSC’s) om nieuwe tumoren te creëren “.
Van Landeghem maakt onderdeel uit een internationaal team van onderzoekers waaronder ook eerste auteur en promoverend student Simon Valès afkomstig van de Universiteit van Nantes in Frankrijk. Het onderzoeksteam keek naar tumoren van patiënten met darmkanker in zowel de VS als Frankrijk. “We hebben de kankerstamcellen uit de tumoren geïsoleerd en gekweekt in twee soorten situaties: met of zonder gliacellen er omheen. Op die manier konden we nagaan of de EGC’s (de gliacellen) invloed hadden het ontstaan en de groei van tumoren”, zegt Van Landeghem.
Toen het team kankerstamcellen blootstelde aan de afscheiding van gliacellen die op zichzelf en onafhankelijk van de tumor werden gekweekt, zagen we geen versnelde tumorgroei. Toen het team echter de ECG’s kweekten in hetzelfde medium als de tumorcellen ontstonden er eerder tumoren en waren die tumoren ook groter.
“In de micro-omgeving scheiden de kankercellen een molekuul af dat bekend staat als IL-1 [5]. Als dit molekuul wordt opgenomen in de nabije enterische gliacellen (ECG’s) dan veranderen ze”, zegt Van Landeghem. Die aangepaste gliacellen scheiden op hun beurt weer een molecule af dat bekend staat als PGE2 [5]. PGE2 stimuleert de CSC’s – de kankerstamcellen – waardoor eerder een tumor ontstaat met een snellere groei. Beide moleculen zijn goed beschreven maar we wisten tot nu toe niet dat ze betrokken waren bij de communicatie tussen de tumor- en de gliacellen.
Van Landeghem: “De tumor modificeert in wezen de nabijgelegen gliacellen met het doel zichzelf beter te laten gedijen. We hebben de moleculen geïdentificeerd die verantwoordelijk zijn voor het veranderingsproces van de ECG’s (gliacellen) en voor het versterkende effect dat de EGC’s vervolgens uitoefenen op de eigenlijke kankercellen (CSC’s). Hopelijk leidt ons werk tot een beter begrip van de rol die enterische gliacellen spelen bij darmkanker en wellicht helpt dit verbeterde inzicht om nieuwe oogmerken voor kankertherapieën te identificeren”.
Het werk is verschenen in EBioMedicine [6] en werd ondersteund door subsidies van het Franse nationale kankerinstituut (La Ligue contre le Cancer), de ‘Région des Pays de la Loire’ en het UNC Lineberger Comprehensive Cancer Care Centre.
Simon Vales, van de universiteit van Nantes in Frankrijk is de eerste auteur van het artikel. De studies kwamen voort uit een samenwerkingsverband tussen Van Landeghems lab in `NC-State`, de INSERM-groepen 1235 en 1232 (Nantes, Frankrijk), de Cancéropôle Grand Ouest (Nantes, Frankrijk) en artsen van de Jules Verne Clinic in Nantes en het ziekenhuis van Nantes.
Vertaling
Dick Schrauwen [1]
Verwijzingen
[1] Bewerking van het onderstaande persbericht van 30 oktober 2019 door Tracey Peake
– https://news.ncsu.edu/2019/10/glia-cancer/
[2] North Carolina State University (NC-State)
– https://www.ncsu.edu/
[3] Enterische gliacellen,(darmbreincellen), zenuwcellen in de darm (ECG, enteric glial cells)
– https://nl.wikipedia.org/wiki/Gliacel
[4] Peristaltiek
– https://nl.wikipedia.org/wiki/Peristaltiek
[5] IL1 en PGE2: Interleukin 1 en Prostaglandin E2
– https://en.wikipedia.org/wiki/Interleukin-1_family
– https://en.wikipedia.org/wiki/Prostaglandin_E2
[6] Artikel: Simon Valèsa en anderen; “Tumor cells hijack enteric glia to activate colon cancer stem cells and stimulate tumorigenesis”. In: EBioMedicine
– https://www.ebiomedicine.com/article/S2352-3964(19)30652-8/fulltext
November 2019