Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Курс Биология опухолевой клетки (201 9 г.) Лекция 6 Изменения морфологии
Содержание
- 1. Курс Биология опухолевой клетки (201 9 г.) Лекция 6 Изменения морфологии
- 2. Злокачественные новообразования возникают врезультате
- 3. НормальныйэпителийАденомаРак in situИнвазивныйракБазальная мембранаПроникновение в сосуд(интравазация)Выход из сосуда(экстравазация)микрометастазыМакрометастазПрогрессия эпителиальных опухолей
- 4. Инвазия клеток рака молочной железыНормальная тканьмолочной железыРак in situ(внутрипротоковый рак)Инвазивный рак
- 5. Прижизненная мультифотонная микроскопия:Опухолевые клетки в кровеносном сосудеКровеносный сосудОпухолевые клеткиВнеклеточный матрикс
- 6. Как клетки приобретают повышенную
- 7. А т т р а к т а н тПротрузияРетракцияНаправленное движение клетки:
- 8. А т т р а к т
- 9. циклы «протрузия-ретракция»Фибробласты и другие типымезенхимальных клетокВид сбокуВид сверхуВедущий крайХвостТипы направленного движения клетки:«Фибробластоподобное» движение
- 10. ЛокомоцияАктивность псевдоподий и перестройка актинового цитоскелета, обеспечивающая
- 11. Амебоидное движение(формирование блебов и
- 12. Амебоидная миграция клеток карциносаркомы Уокера под агарозойBergert
- 13. Разные типы клеток исходно обладаютразной способностью к
- 14. Различия морфологической организации эпителиоцитов и фибробластовЭпителиальнаяклеткаФибробластМежклеточные контакты(Е-кадгерин)кольцевой
- 15. Организация актина на ведущем крае клеткипри фибробластоподобном движении Протрузия обеспечивается полимеризацией и ветвлением актиновых фибрилл
- 16. RhoRac1MLC-PRho-киназаWAVEArp2/3Rac1 Функция Rac1 обеспечивает формирование протрузий
- 17. Croft and Olson, Cancer Cell, 2008, 14:349-351Регуляция фибробластоподобного и амебоидного движения в клетках меланомы?
- 18. Изменение типа клеточной подвижности при переключении активности
- 19. 3D cancer cell invasion. Multicellular spheroids of
- 20. Инвадоподии (подосомы)Yamaguchi et al., Current Opinion in
- 21. Изменения формы клеток и организации актинового цитоскелета при неопластической трансформацииЭпителиоцитФибробластыRasактинвинкулинIAR2-C4Ras
- 22. ЭпителиальнаяклеткаФибробластТрансформированные клеткиНеопластическая трансформация морфологии
- 23. N-RasRac1/GTPRho/GTPP-cofilinКлетки REF52RhoRasRac1LIMKкофилинОбразование«рафлов»РазрушениеактиновыхфибриллPErkWAVEArp2/3Ras-индуцированные изменения морфологии фибробластов связаны с
- 24. Нормальный фибробластчеловекаФибробласт человека,трансформированный SV40Препараты и видеосъемка А. Александровой и М. Ломакиной
- 25. Изменение характера движения трансформированных фибробластов(без аттрактанта)А. Александрова
- 26. Тесты на миграционную и инвазивную способность клеток
- 27. Е-кадгерин(зеленый)Виментин(красный) F-актин(красный) Локомоторный фенотип эпителиальных неопластических клеток
- 28. Эпителиально-мезенхимальный переходУтрата эпителиальной полярностиРазделение на отдельные клетки
- 29. Shibue and Weinberg, Nat Rev Clin Oncol, 2017 14(10): 611–629
- 30. На ранних этапах ЭМП
- 31. Физиологические механизмы ЭМП(эмбриогенез, заживление ран)Активация рецепторовфакторов роста
- 32. РепрессияHES, HRT и др.NotchHES, HRT и др.CSLMAMLPSp300CoRMAMLp300CoRCSLАктивация Изменение экспрессии генов,контролирующих размножение и дифференцировку клетокDSLSnailЕ-кадгеринR1R2TGFβSFMAPKTwistSmadsNICDNICD
- 33. TGFβ-зависимая сигнализацияGudey et al., Future Oncol. 2014, 10(11):1853-61
- 34. Регулируемый транс-мембранный протеолиз – общий механизм активации внутриклеточной сигнализации в опухолях
- 35. Переключение маркеров эпителиальнойи мезенхимальной дифференцировок при экспрессии
- 36. ЭМП, локомоторный фенотипРеорганизацияцитоскелета и контактов с матриксомАктивностьпсевдоподий и стресс-фибриллРазрушение межклеточныхконтактовЕ-кадгерин и др. белкиконтактныхструктур
- 37. Механизмы ЭМПГиперметилирование, инактивирующие мутации гена Е-кадгеринаАктивация рецепторов
- 38. Амебоидное движениеФибробластоподобное движениеЭМП может
- 39. ЭМП сопровождается приобретением ряда характеристик/маркеров стволовых опухолевых
- 40. Транскрипционные факторы Рецепторы
- 41. Wicki et al., Cancer Cell, 2006, 9:261-272Подопланин
- 42. Adapted from Yamazaki et al.,Cancer Sci, 96,
- 43. Shibue and Weinberg, Nat Rev Clin Oncol, 2017 14(10): 611–629 ЭМП и МЭП при прогрессии опухолей
- 44. Rho-ГТФазы(Rac, Rho, Cdc42)Реорганизацияцитоскелета и контактов с матриксомОбразованиепсевдоподий
- 45. Откуда приходят сигналы, индуцирующие ЭМП?Мутации рецепторов и
- 46. Злокачественные новообразования возникают врезультате неограниченной пролиферации клеточных
- 47. Курс «Биология опухолевой клетки»(2019 г.)Лекция 7Способность неопластических клеток модифицировать микроокружениеН.Л. Лазаревич
- 48. Скачать презентанцию
Злокачественные новообразования возникают врезультате неограниченной пролиферации клеточных клонов, выходящих за пределы собственной ткани и способных к росту на территориях других тканей. Инвазивный рост, метастазированиеНестабильность генома(мутации и эпигенетические изменения)Интенсивное
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1Курс «Биология опухолевой клетки»
(2019 г.)
Лекция 6
Изменения морфологии неопластических клеток,
детерминирующие «локомоторный»
фенотип
Слайд 2 Злокачественные новообразования возникают в
результате неограниченной пролиферации клеточных
клонов, выходящих за пределы собственной ткани и способных к росту
на территориях других тканей.Инвазивный рост, метастазирование
Нестабильность генома
(мутации и эпигенетические изменения)
Интенсивное и
неограниченное во времени деление клеток
Модификация
микроокружения
(ангиогенез и др.)
Изменения морфологии
клетки, «локомоторный» фенотип
Ускользание от иммунологического надзора
Слайд 3Нормальный
эпителий
Аденома
Рак in situ
Инвазивный
рак
Базальная мембрана
Проникновение в сосуд
(интравазация)
Выход из сосуда
(экстравазация)
микрометастазы
Макрометастаз
Прогрессия эпителиальных опухолей
Слайд 4Инвазия клеток рака молочной железы
Нормальная ткань
молочной железы
Рак in situ
(внутрипротоковый рак)
Инвазивный
рак
Слайд 5Прижизненная мультифотонная микроскопия:
Опухолевые клетки в
кровеносном сосуде
Кровеносный сосуд
Опухолевые клетки
Внеклеточный матрикс
Слайд 6 Как клетки приобретают повышенную локомоторную активность и
способность к инвазии?
Видеосъемка А. Александровой и М. Ломакиной
Слайд 8А т т р а к т а н т
Протрузия
Ретракция
Направленное
движение клетки:
Протрузия – формирование выроста, образующего контакты
с внеклеточным матриксомРетракция – разрушение контактов на хвосте клетки и
подтягивание хвоста к телу клетки
Протрузия и ретракция обеспечиваются координированными
изменениями актинового цитоскелета и контактных структур
Слайд 9циклы «протрузия-ретракция»
Фибробласты и другие типы
мезенхимальных клеток
Вид сбоку
Вид сверху
Ведущий край
Хвост
Типы направленного
движения клетки:
«Фибробластоподобное» движение
Слайд 10Локомоция
Активность псевдоподий и перестройка актинового цитоскелета, обеспечивающая протрузии и ретракции
Разрушение
контактов
клеток друг с другом,
изменения контактов с
внеклеточным матриксом
Рецепторы мотогенных факторов
«Фибробластоподобное» движение
Слайд 11 Амебоидное движение
(формирование блебов и «перетекание»)
Фибробластоподобное движение
(циклы
«протрузия-ретракция»)
Фибробласты и многие
другие типы клеток
Вид сбоку
Вид сверху
Ведущий край
Хвост
Лимфоциты и некоторые
другие
типы клетокТипы направленного движения клетки:
«Фибробластоподобное» движение
«Амебоидное» движение
Движение эпителиального пласта (коллективная миграция)
Слайд 12Амебоидная миграция
клеток карциносаркомы Уокера под агарозой
Bergert et al., Proc
Natl Acad Sci U S A. 2012; 109(36): 14434-14439.
Слайд 13Разные типы клеток исходно обладают
разной способностью к миграции:
клетки крови, фибробласты
– высокой
эпителиальные клетки - низкой
Различия в миграционной способности
разных типов
клеток обусловлены разнойорганизацией их цитоскелета и контактных
структур
Слайд 14Различия морфологической организации
эпителиоцитов и фибробластов
Эпителиальная
клетка
Фибробласт
Межклеточные контакты
(Е-кадгерин)
кольцевой
актиновый пучок
прямые актиновые
пучки
(стресс-фибриллы)
актиновая сеть на ведущем крае
Актиновые
пучки
Актиновые пучки (зеленый)
и фокальные контакты
(винкулин, красный) 
Слайд 15Организация актина на ведущем крае клетки
при фибробластоподобном движении
Протрузия обеспечивается
полимеризацией и ветвлением актиновых фибрилл
Слайд 16Rho
Rac1
MLC-P
Rho-киназа
WAVE
Arp2/3
Rac1
Функция Rac1 обеспечивает формирование протрузий (полимеризация актина
ламеллоподии), функция Rho ответственна за ретракции (активность стресс-фибрилл)
Rho
Полимеризация
актина на
ведущем
крае ЛАМЕЛЛОПОДИИ
mDia
Полимеризация
актина
Активность
миозина
СТРЕСС-ФИБРИЛЛЫ
PAK
Филамин
LIMK-P
кофилин-P
Стабилизация
полимеров актина
Слайд 17Croft and Olson, Cancer Cell, 2008, 14:349-351
Регуляция фибробластоподобного и амебоидного
движения в клетках меланомы
?
Слайд 18Изменение типа клеточной подвижности при переключении активности внутриклеточных сигнальных путей
(ламеллиподии и блебы)
НТ1080
НТ1080 + Inh Arp2/3 (блокирует полимеризацию актина на
ведущем крае)А. Александрова и А. Чикина, 2015
Слайд 193D cancer cell invasion. Multicellular spheroids of HT-1080 fibrosarcoma cells
were embedded within
3D gels of native type I collagen for
3 d. Gels were fixed in 2% glutaraldehyde/1.5% paraformaldehydein 0.1 M sodium cacodylate buffer, freeze-fractured, and processed for SEM. Images of infiltrating
cells and the surrounding ECM were digitally imaged using XStream imaging software.
Sabeh et al., J.Cell.Biol., 2009, 185:11-19
Слайд 20Инвадоподии (подосомы)
Yamaguchi et al., Current Opinion in Cell Biology, 2005
Revach
OY, Geiger B, Cell Adh Migr. 2014;8(3):215-25
Слайд 21Изменения формы клеток и организации актинового
цитоскелета при неопластической трансформации
Эпителиоцит
Фибробласты
Ras
актин
винкулин
IAR2-C4
Ras
Слайд 22Эпителиальная
клетка
Фибробласт
Трансформированные
клетки
Неопластическая трансформация морфологии
Слайд 23N-Ras
Rac1/GTP
Rho/GTP
P-cofilin
Клетки REF52
Rho
Ras
Rac1
LIMK
кофилин
Образование
«рафлов»
Разрушение
актиновых
фибрилл
P
Erk
WAVE
Arp2/3
Ras-индуцированные изменения морфологии фибробластов связаны с повышением активности Rac1
и подавлением способности Rho вызывать фосфорилирование кофилина
Слайд 24Нормальный фибробласт
человека
Фибробласт человека,
трансформированный SV40
Препараты и видеосъемка А. Александровой и М.
Ломакиной
Слайд 25Изменение характера движения
трансформированных фибробластов
(без аттрактанта)
А. Александрова и М. Ломакина,
2007
0ч-2ч-4ч 6ч-8ч
Нормальные
Трансформированные
Пройденный путь (мкм)
Средняя скорость (мкм/ч)
43,62±3,7
57,16±6,5
5,45 мкм/ч
7,145 мкм/ч
Слайд 26Тесты на миграционную и инвазивную способность клеток in vitro: миграция
через фильтры (8 μM), покрытые матригелем, по градиенту сыворотки
Нормальные
Трансформированные
Слайд 27Е-кадгерин
(зеленый)
Виментин
(красный)
F-актин
(красный)
Локомоторный фенотип эпителиальных
неопластических клеток часто связан с
эпителиально-мезенхимальным переходом (ЭМП)
(перестройка актинового цитоскелета, исчезновение Е-кадгериновых контактов, экспрессия виментина
и др.) Эпителий молочной железы
Нормальный
Трансформированный
0
50
100
150
200
Число клеток, мигрировавших
через фильтры с матригелем
Норм.
Трансф.
Слайд 28Эпителиально-мезенхимальный переход
Утрата эпителиальной полярности
Разделение на отдельные клетки
Дисперсия при приобретении
клеточной подвижности
Признаки ЭМП:
Разрушение плотных, щелевых, адгезионных контактов и десмосом
Изменение цитоскелета - переход от цитокератиновых промежуточных филаментов к виментиновым
Изменение профилей транскрипции генов, кодирующих компоненты межклеточных контактов (эпителиальные: Е-кадгерин, ZO-1, клаудины,окклюдин), цитоскелета и ВКМ
Слайд 30 На ранних этапах ЭМП происходит разрушение краевого
актинового пучка и перестройка стабильных тангенциальных Е-кадхерин-содержащих контактов между клетками
в динамичные радиальные контакты, что приводит к ослаблению межклеточной адгезии и стимулирует клеточную подвижность.Глушанкова и др., 2009, PLoS ONE, 4(11):e8027
Нормальный эпителий
Ранние этапы ЭМП
Выраженный ЭМП
Е-кадхерин
Стабильные
тангенциальные
контакты
Динамичные
радиальные
контакты
Отсутствие
экспрессии
Е-кадхерина
Слайд 31Физиологические механизмы ЭМП
(эмбриогенез, заживление ран)
Активация рецепторов
факторов роста (HGF/SF, TGFβ и
др.)
Активация Notch*
Репрессия транскрипции генов Е-кадгерина и др. белков эпителиальной дифференцировки;
активация
генов мезенхимальных белков;реорганизация цитоскелета и клеточных контактов
Активация факторов транскрипции
Snail/Slug, Twist, Zeb и др.
Слайд 32Репрессия
HES, HRT и др.
Notch
HES, HRT и др.
CSL
MAML
PS
p300
CoR
MAML
p300
CoR
CSL
Активация
Изменение экспрессии генов,
контролирующих
размножение
и дифференцировку клеток
DSL
Snail
Е-кадгерин
R1
R2
TGFβ
SF
MAPK
Twist
Smads
NICD
NICD
Слайд 34Регулируемый транс-мембранный протеолиз – общий механизм активации внутриклеточной сигнализации в
опухолях
Слайд 35Переключение маркеров эпителиальной
и мезенхимальной дифференцировок при экспрессии мутантного онкобелка Ras
в эпителиальных клетках молочной железы с трансдуцированными генами TWIST1, TWIST2
Слайд 36ЭМП, локомоторный фенотип
Реорганизация
цитоскелета и
контактов с
матриксом
Активность
псевдоподий и
стресс-фибрилл
Разрушение
межклеточных
контактов
Е-кадгерин
и др. белки
контактных
структур
Слайд 37Механизмы ЭМП
Гиперметилирование, инактивирующие мутации гена Е-кадгерина
Активация рецепторов HGF/SF,
TGFβ
и др. цитокинов
Активирующие мутации генов рецептора HGF/SF (c-Met), Ras и
др. Активация Notch
Физиологические:
В неопластических клетках:
Репрессия транскрипции
генов Е-кадгерина и др.
эпителиальных белков,
активация генов
мезенхимальных белков,
реорганизация цитоскелета
Мутации/перестройки, гиперэкспрессия генов Notch и их лигандов
Обратимые
Необратимые
Слайд 38 Амебоидное движение
Фибробластоподобное движение
ЭМП может вызывать
фибробластоподобное и амебоидное
движение клеток
Вид сбоку
Вид сверху
Частичное
сохранение
полярности
Полная
потеря полярностиВедущий край
Хвост
Потеря
эпителиальной
полярности
Слайд 39ЭМП сопровождается приобретением ряда характеристик/маркеров стволовых опухолевых клеток (CD44+/CD24- и
др.)
Mani et al., Cell, 2008, 133:704-715
Изолированная популяция клеток CD44+/CD24-, обогащенная
стволовыми опухолевыми клетками, имеет маркеры ЭМП
Слайд 40Транскрипционные
факторы
Рецепторы
митогенов/мотогенов
ГТФ-азы сем. Rho
(Rac, Rho, Cdc42)
Миграция
Реорганизация
цитоскелета и
контактов с
матриксом
Протеазы
Активность
псевдоподий и
стресс-фибрилл
Разрушение
внеклеточного
матрикса
Разрушение
межклеточных
контактов
Е-кадгерин
и др. белки
контактных
структур
Слайд 41Wicki et al., Cancer Cell, 2006, 9:261-272
Подопланин (красный) и
Е-кадгерин
(коричневый)
ко-экспрессируются на
инвазивном фронте рака
молочной железы
Актин (зеленый), подопланин (красный)
MCF7
MCF7/Podo
Эпителиальные клетки молочной железы
Экспрессия подопланина вызывает перестройку цитоскелета и приобретение локомоторного фенотипа, не связанные с классическим ЭМП
(коллективная миграция)
Слайд 42Adapted from Yamazaki et al.,Cancer Sci, 96, pp. 379–386, 2005
Стратегии миграции опухолевых клеток
Podoplanin,
MMPs
Carcinomas
Слайд 43Shibue and Weinberg, Nat Rev Clin Oncol, 2017 14(10): 611–629
ЭМП и МЭП при прогрессии опухолей
Слайд 44Rho-ГТФазы
(Rac, Rho, Cdc42)
Реорганизация
цитоскелета и
контактов с
матриксом
Образование
псевдоподий и
стресс-фибрилл
Разрушение
межклеточных
контактов
Транскрипционные
факторы
Рецепторы
митогенов/мотогенов
Ras
PI3K
Е-кадгерин
и др. белки
контактных
структур
Notch
«ЛОКОМОТОРНЫЙ» ФЕНОТИП
Циклин-
зависимые
киназы
Пролиферация
Инициация
митотических
циклов
STAT
Слайд 45Откуда приходят сигналы, индуцирующие ЭМП?
Мутации рецепторов и других компонентов сигнальных
путей в опухолевой клетке, активация аутокринной регуляции (TGFβ)
Факторы, продуцируемые клеточным
микроокружением
Слайд 46Злокачественные новообразования возникают в
результате неограниченной пролиферации клеточных клонов, выходящих за
пределы собственной ткани и способных к росту на территориях других
тканей.Инвазивный рост, метастазирование
Нестабильность генома
(мутации и эпигенетические изменения)
Интенсивное и
неограниченное во времени деление клеток
Модификация
микроокружения
(ангиогенез и др.)
Изменения морфологии
клетки, «локомоторный» фенотип
Ускользание от иммунологического надзора
Слайд 47Курс «Биология опухолевой клетки»
(2019 г.)
Лекция 7
Способность неопластических клеток модифицировать микроокружение
Н.Л.
Лазаревич
