REPOZITORIJ > REZULTATI

Povzetek

Mnoga patološka stanja, med drugim tudi rakava obolenja, spremlja nenormalna
proteolitična aktivnost, ki je pogosto povezana tudi s spremenjeno lokalizacijo proteaz.
Posledično smo se v okviru doktorske disertacije osredotočili na atipično proteolizo v
zunajceličnem mikrookolju tumorja, ki jo vršijo apoptotske kaspaze in cisteinski katepsini.
Kaspaze so glavne proteaze v procesu apoptoze, oblike celične smrti, ki je pogosto
okvarjena pri različnih patoloških stanjih. Gre za neimunogeno obliko celične smrti, ki
lahko le v določenih primerih napreduje v imunogeno sekundarno nekrozo in tako ustvari
pogoje za prisotnost aktivnih apoptotskih kaspaz v zunajceličnem prostoru. S spremljanjem
poteka apoptoze v celicah celične linije Jurkat E6.1 smo pokazali, da v zunajceličnem okolju
sekundarno nekrotičnih celic lahko zaznamo encimsko aktivnost kaspaz-3 in -7. V
naslednjem koraku smo s tretiranjem celic celične linije MDA-MB-231 ugotovili, da lahko
obe kaspazi cepita ektodomene membransko-usidranih proteinov, torej proteolitično
funkcijo, ki jo navadno pripisujemo cisteinskim katepsinom in metaloproteazam.
Raziskovali smo tudi zunajcelične vloge cisteinskih katepsinov, natančneje katepsinov
K, L in S. Za katepsina L in S so že pokazali, da v zunajceličnem prostoru lahko delujeta
kot šedazi, pri čemer so med njunimi substrati tudi membransko-usidrani proteini, ki so
povezani z aktivacijo in regulacijo imunskega odziva. Posledično smo v okviru doktorske
disertacije raziskovali, ali lahko kot šedazi vplivata tudi na aktivacijo imunskega odziva v
mikrookolju tumorja. Šibka aktivacija sistema komplementa, ki pripomore k
imunosupresivni naravi mikrookolja tumorja, namreč spremlja razvoj in napredovanje raka.
Na modelu rakavih celic celične linije MDA-MB-231 smo pokazali, da zunajcelična
proteoliza preko katepsinov L in S privede do zaznavno manjše depozicije komponent
sistema komplementa, kar kaže na šibkejšo aktivacijo sistema komplementa.
V primeru katepsina K pa smo kot njegov zunajcelični substrat
identificirali zunajcelično domeno metaloproteaze MMP-14, prisotno na membranah
rakavih celic HT-144, modelne celične linije melanoma. Posledično smo nadalje raziskovali,
ali cepitev zunajcelične domene MMP-14 vodi v nadaljnjo aktivacijo zunajceličnih
metaloproteaz. Zaznali smo povišano želatinazno aktivnost v šedomih tretiranih celic
celične linije HT-144, vendar nismo uspeli potrditi, da gre za aktivnost zunajceličnih
metaloproteaz. Ugotovili smo tudi, da tretiranje celic s katepsinom K povzroči odlepljanje
rakavih celic, pri čemer pa nismo uspeli razjasniti, ali je le-to posledica zgolj proteolitičnih
cepitev s strani katepsina K ali pa proces dodatno pospešijo aktivirane zunajcelične
metaloproteaze.
Raziskave, opravljene v okviru doktorske disertacije predstavljajo prve dokaze, da sta
tudi apoptotski kaspazi-3 in -7 lahko del zunajcelične proteolitične mreže v mikrookolju
tumorja in nadgrajujejo predhodne raziskave v zvezi z zunajcelično aktivnostjo cisteinskih
katepsinov. Kažejo namreč, da sta cisteinska katepsina L in S vpletena v regulacijo
imunskega odziva in da lahko katepsin K sprosti metaloproteazo MMP-14 z membrane
celic ter s tem potencialno dodatno vpliva na proteolitično aktivnost v mikrooklju tumorja.