Le cellule maligne non tollerano il fumo di sigaretta

Non è un segreto che il fumo di tabacco causi alterazioni mutazionali nel DNA, che possono successivamente portare allo sviluppo di tumori maligni, e non solo nell'apparato respiratorio. Tuttavia, le mutazioni non sono l'unico problema: gli effetti nocivi del fumo includono anche l'adesione delle molecole proteiche.

Tutte le sostanze proteiche hanno la proprietà di ripiegarsi e trasformarsi nello spazio in una determinata struttura tridimensionale, che ne determina la funzionalità. Tuttavia, quando il processo di ripiegamento viene disturbato, le molecole proteiche perdono la loro funzionalità, si aggregano, formando particolari "grumi" sfavorevoli per la cellula. Con l'accumularsi di questi "grumi", il lavoro della cellula diventa sempre più complicato: non ha il tempo di elaborare i "rifiuti" superflui, sebbene non sia meno problematico per loro convivere con essi.

Nella maggior parte dei casi, gli "agglomerati" proteici tossici vengono menzionati quando si parla di patologie neurodegenerative, in particolare il morbo di Parkinson o l'Alzheimer. Tuttavia, questo fenomeno è caratteristico anche dell'enfisema polmonare, dell'ostruzione polmonare cronica e del cancro ai polmoni.

Il fumo di sigaretta contiene componenti che interrompono la sequenza delle molecole proteiche. Tali componenti danneggiano sia le strutture normali che quelle maligne, sebbene queste ultime vi resistano attivamente. Questi processi sono stati descritti in dettaglio dagli scienziati dell'Università della Pennsylvania.

Gli esperti hanno coltivato separatamente cellule normali e maligne su terreni di coltura appropriati, a cui hanno aggiunto vapore di fumo di tabacco. Le cellule maligne mostravano meno aggregati proteici rispetto alle strutture normali e continuavano la loro divisione attiva. Erano in grado di svilupparsi autonomamente, anche aumentando la quantità di vapore di 10 volte: le cellule normali in tali condizioni smettevano di moltiplicarsi e morivano.

Nel corso di ulteriori studi, gli scienziati hanno scoperto che, come difesa, le strutture cancerose utilizzano una specifica proteina di trasporto racchiusa nella membrana cellulare, che funziona come una pompa, espellendo dalla cellula tutti i "rifiuti" non necessari. In particolare, si è scoperto che tale "pompa" elimina dalle cellule maligne quei componenti del fumo che portano all'aggregazione di molecole in "grumi" di rifiuti. Nelle cellule normali tali processi avvengono, ma in modo molto meno attivo.

Le pompe della specifica proteina di trasporto ABCG2 sono in grado di "pompare" una varietà di componenti e farmaci fuori dalle strutture cellulari. Le statistiche mostrano che i fumatori hanno un'efficacia significativamente ridotta dei trattamenti antitumorali. Ciò è molto probabilmente dovuto alla stimolazione della funzione di pompa molecolare da parte del fumo di tabacco: di conseguenza, tutto ciò che non è necessario, compresi i farmaci antitumorali, viene pompato fuori dalle cellule tumorali.

Questa situazione può essere risolta utilizzando alcuni mezzi che inibiscono il lavoro delle proteine di trasporto.

I dettagli dello studio sono descritti nella pagina del PLOS Journal.