Ondartede celler kan ikke tåle cigaretrøg

Det er ingen hemmelighed, at tobaksrøg forårsager mutationsændringer i DNA, som efterfølgende kan føre til udvikling af ondartede tumorer, og ikke kun i luftvejene. Mutationer er dog ikke det eneste problem: de skadelige virkninger af rygning omfatter også sammenklæbning af proteinmolekyler.

Alle proteinstoffer har egenskaben til rumlig foldning og transformation til en bestemt tredimensionel struktur, som bestemmer deres funktionalitet. Men når foldningsprocessen forstyrres, mister proteinmolekylerne deres funktionalitet, klæber sammen og danner ejendommelige "klumper", der er ugunstige for cellen. Efterhånden som sådanne "klumper" ophobes, bliver cellens arbejde mere og mere kompliceret: den har ikke tid til at bearbejde det unødvendige "affald", selvom det ikke er mindre problematisk for den at eksistere sammen med det.

I de fleste tilfælde nævnes giftige protein-"klumper", når det kommer til neurodegenerative patologier - især Parkinsons eller Alzheimers sygdomme. Dette fænomen er dog også karakteristisk for lungeemfysem, kronisk lungeobstruktion og lungekræft.

Cigaretrøg indeholder komponenter, der forstyrrer proteinmolekylernes rækkefølge. Sådanne komponenter skader både normale og ondartede strukturer, selvom sidstnævnte aktivt modstår det. Disse processer er blevet beskrevet i detaljer af forskere fra University of Pennsylvania.

Eksperterne dyrkede normale og maligne celler separat på passende medier, hvortil de tilsatte damp fra tobaksrøg. De maligne celler udviste færre proteinaggregater end normale strukturer, og de maligne celler fortsatte deres aktive deling. De var i stand til at udvikle sig af sig selv, selv når mængden af damp blev øget med 10 gange: normale celler under sådanne forhold holdt op med at formere sig og døde.

I løbet af yderligere undersøgelser fandt forskerne ud af, at kræftstrukturer som forsvar bruger et specifikt transportprotein indkapslet i cellemembranen, der fungerer som en pumpe, og som pumper alt unødvendigt "affald" ud af cellen. Det viste sig især, at en sådan "pumpe" fjerner maligne celler fra de komponenter i røg, der fører til klumpning af molekyler til affaldsklumper. I normale celler fandt sådanne processer sted, men meget mindre aktivt.

Pumper af det specifikke ABCG2-transportprotein er i stand til at "pumpe" en række komponenter og lægemidler ud af cellulære strukturer. Statistikker viser, at rygere har en betydeligt reduceret effektivitet af antitumorbehandling. Dette skyldes sandsynligvis stimulering af den molekylære pumpefunktion af tobaksrøg: som følge heraf pumpes alt unødvendigt, inklusive kræftmedicin, ud af kræftceller.

Denne situation kan løses ved at bruge nogle midler, der hæmmer transportproteinernes arbejde.

Detaljer om undersøgelsen er beskrevet på PLOS Journals side.