Microparticles. Their role in cancer progression and application in laboratory diagnosis.

Microvesicles (MV) are heterogeneous and abundant group of biological entities which play a crucial role in many physiological and pathophysiological processes. Simple structure allows them to transfer vast number of bioactive molecules from cells to distant targets in organism which is of great importance in cell to cell signalling. Due to extensive investigations on MVs over few last years, the knowledge and interest in regard to this topic have been growing rapidly. It is widely accepted that their contribution to cancer progression, metastasis and communication is essential from medical point of view. According to many studies tumor-derived microvesicles (TMV) may have pleiotropic impact which is determined by the cargo they carry. Expressed ligands can alter immunological response of effector cells in immune system by blunting specific T-cell immunity for instance. Some signal molecule can modify the phenotype of other cells (e.g. epithelial) which sits at the base of vascular proliferation and angiogenesis moreover vesicles often contain proteolytic enzymes responsible for extra-cellular matrix modulation simultaneously accelerating cells motility. Induction of some pathological changes in normal cells by TMVs has also been proven as well as their role in countering cytotoxic agents used in therapy. Recent studies suggested that by determination of proteome and nucleic acid profiling of tumour-derived microvesciles new solutions and methods could be performed in cancer diagnosis. Surface and internal molecules serve as an excellent biomarkers. The aim of this work is to outline and summarise knowledge on microvesciles role in cancer progression. I will focus mainly on pathophysiological aspects however I will also discuss and point out some possible applications of MVs in laboratory diagnosis.

Mikrocząstki należą do zróżnicowanej i obszernej grupy struktur biologicznych odgrywających istotną rolę zarówno w procesach fizjologicznych jak i patologicznych. Ich stosunkowa prosta budowa umożliwia transport wielu biologicznie aktywnych związków do odległych miejsc przeznaczenia co ma ważne znaczenie w komunikacji międzykomórkowej. Ostatnie lata przyniosły ogromny postęp w badaniach nad mikrocząstkami, zainteresowanie nimi przejawia się zwłaszcza w medycynie i naukach pokrewnych. Powszechnie uznawany jest fakt, iż są one zaangażowane w procesy nowotworowe związane z tworzeniem się przerzutów, angiogenezą i modyfikowaniem macierzy zewnątrzkomórkowej. Ich wpływ jest determinowany przez cząsteczki znajdujące się wewnątrz bądź będące składnikami błony. Badania wykazały, iż mogą one modyfikować reakcje układu immunologicznego poprzez ekspresję odpowiednich ligandów na powierzchni co skutkuje min. obniżeniem specyficzności limfocytów T. Udowodniony jest również wpływ mikrocząstek pochodzenia nowotworowego na komórki śródbłonka, który odpowiada za pobudzenie komórek do proliferacji i angiogenezy. Niektóre z nich zwierają bądź eksponują proteazy odpowiedzialne za trawienie macierzy zewnątrzkomórkowej, co jest przyczyną szybszej migracji komórek rakowych. Badania potwierdziły również fakt, iż niektóre mikrocząstki mogą indukować zmiany nowotworowe w zdrowych komórkach, a ponadto mogą służyć jako element systemu uodparniającego komórki nowotworowe na chemoterapeutyki. Ostatnio, poświęca się wiele uwagi tym drobnym strukturom i ich zawartości w diagnostyce laboratoryjnej. Określanie składu molekularnego mikrocząstek może otworzyć nowe perspektywy w opracowywaniu metod diagnozowania nowotworów, związki zawarte w mikrocząstkach bądź będące integralnym elementem błony mogą służyć jako doskonałe biomarkery. Celem tej pracy jest przybliżenie i podsumowanie aktualnej wiedzy na temat roli mikrocząstek w procesach kancerogenezy, dotyczy ona aspektów patofizjologicznych związanych z rozwojem i progresją guza. Zakończona jest krótką dyskusją i opisem perspektyw wykorzystania mikrocząstek w diagnostyce laboratoryjnej.