Кисспептин - купидон подростковой любви

Тема подростковой любви всегда была и остается популярной: Ромео и Джульетта, классическое произведение Шекспира, представляет собой вечную историю о страстной любви, несмотря на семейные обстоятельства; герои Сумерек, созданные Стефани Майер, вводят нас в мир вампиров и людей, где любовь подростков сталкивается с препятствиями, выходящими за рамки обычных отношений; или же герой песни “Прыгну со скалы” от группы “Король и Шут”, являющийся наглядным примером юношеского максимализма, где парень весьма экстраординарным способом хочет доказать девушке свою любовь. Но почему подростковая любовь такая страстная?

рАковое открытие

Кисспептин – белок с очень романтичным названием (полученный от шоколадок Hershey’s Kisses) – был открыт 30 лет назад. Тогда люди и подумать не могли об ее репродуктивной функции: в недалеком 1996 году, ученые лаборатии Дэнни Уэлча из Херши, Пенсильвания, решили ввести шестую хромосому в меланому, злокачественную опухоль кожи, которая была способна метастазировать - процесс, в ходе которого опухоль распространяется в любую точку тела. Тогда они заметили, что меланома внезапно теряла свою способность “заражать”, в общей сложности, на целых 95 процентов!

Но этого было мало: необходимо было найти ген, который отвечает за “обеззараживание”. Обнаруживали этот ген параллельно с поиском ответа на вопрос о происхождении этого гена. Находится ли он в введенной хромосоме? А может он находится в меланоме? Чтобы описать необходимость знания расположения гена, можно привести следующую аналогию: вы выпили некое лекарство от тошноты, после чего вам внезапно полегчало, но вы не знаете, эффект лекарства ли это или эффект плацебо. А может быть вы в любом случае должны были выздороветь, вне зависимости от приема лекарства. Кто знает?

Путем довольно хитрых манипуляций этот ген все-таки находится. Ею оказывается KISS1 , а также выясняется, что этот ген находился в самой меланоме и подавлялась генами, отвечающие за умение рака “путешествовать”. Но когда внедряли хромосому 6, эта способность у опухоли устранялась, а сама опухоль начинала использовать и выделять ген KISS1. Таким образом, ученые сделали два интересных вывода:

  • клетки, способные метастазировать, не использовали ген KISS1, что говорило о том, что внедрение белка этого гена предотвращает метастаз, а значит и превращение доброкачественного рака в злокачественный – процесс, наименуемый малигнизацией;
  • отсутствие данного гена можно использовать для распознавания типа опухоли, злокачественная ли она или доброкачественная.

У любви нет границ

Или все-таки есть? Когда у человека с рождения наблюдается дефицит рецепторов кисспептина, GPR54 , его мозг, который синтезирует половые гормоны – лютеинизирующий гормон ( ЛГ ) и фолликулостимулирующий гормон ( ФСГ ) – становится невосприимчивым к кисспептину. Это приводит к тому, что уровень ЛГ и ФСГ резко падает. Из-за этого, уровни тестостерона, синтезируемый ЛГ, и эстрогена, синтезируемый фолликулами под контролем ФСГ, также значительно снижаются.

Из-за низкого уровня ФСГ у девушек, во время пубертатного периода не происходит их первая менструация – менархе, а под воздействием отсутствия эстрогена не развиваются внутренние и внешние половые органы, появляется акне, ослабевает костная структура и неправильно развиваются область бедер и груди. Похожая участь ждет представителей мужского пола, где это может привести также к стерильности в виду малого количества ЛГ, а малый тестостерон приводит к слабому развитию половой, мускулатурной, сердечно-сосудистой и костной системы и к низкому либидо у подростков. К слову, уровень кисспептина у подростков намного выше, чем у взрослых, что необходимо для правильного развития организма.

Впрочем, низкая концентрация жировой ткани у атлеток также может привести к слабой концентрации кисспептина и эстрогена, что. Дело в том, что в жировой ткани происходит ароматизация, где тестостерон превращается в эстроген, а гормон лептин, “создаваемый” жиром, увеличивает синтез кисспептина. Но это не причина не заниматься спортом! Главное, правильно питаться и не исключать углеводную пищу.

Итак, именно высокий уровень кисспептина обуславливает правильное развитие половой системы и сильное влечение к противоположному полу во время подросткового периода, а также, неожиданно, предотвращает преобразование доброкачественной опухоли в злокачественную. Человеческий организм никогда не перестает удивлять, и это то, что действительно является привлекательным в науке. Живите, любите, творите!

Все ученые пишут статьи, и мне тоже когда-нибудь придется, поэтому хотелось бы узнать, насколько хорошо я смог написать эту статью и отметить ошибки :slightly_smiling_face:

9 лайков

Ребята, у которых биология - не мэйджор, было ли вам понятно?

Мне понравилось. Ничего не понимаю в биологии, но вроде понятно и по делу. Мне показалось что можно было больше раскрыть

вот этот вопрос, раз уж ты его сделал вопросом на который отвечает статья. А так прикольно, лайк

3 лайка

понял, обязательно исправлю, спасибо!

можно здесь чу-чуть охватить тему “а как?”, тогда будет лучше восприниматся дальнейшая информация :slightly_smiling_face:

1 лайк

Аха, но я подумал, что подробно описывать эту часть не стоит, потому что было бы отклонение от темы

2 лайка

стоит рассказать в нескольких предложениях про молекулярные методы нахождения местоположения гена

1 лайк

Первое предложение должно передавать общую тематику параграфа. Я ожидаю увидеть объяснение репродуктивной функции, а вместо этого вижу совершенно несвязанную речь про рак. Как минимум было бы лучше:

Кисспептин – белок с очень романтичным названием, открытый в ходе экспериментов, не имеющих ничего общего с подростковым пубертатом.

Мне пришлось перечитывать несколько раз, чтобы понять что происходит. Как это хромосому ввели в болезнь?

ученые изучали раковые клетки кожи, которые находились в стадии безконтрольного роста, распространяющегося на соседние ткани (т.н. метастаза). Исследователи решили (кстати почему? это самая интересная часть любового исследования) ввести в клетки все гены, содержащиеся на шестой хромосоме здорового (так же? иначе в чем смысл, шестая хромосома есть у всех) человека и обнаружили, что скорость/процент клеток метастазирующих на другие ткани упал на 95%.

Я не понимаю как этот вопрос мог возникнуть, если бы ген был в меланоме, то что бы изменилось от введения генов шестой хромосомы? Либо вы что-то недоговариваете, либо хз.

ваще не к месту. Понижение процента метастазы на 95% это не “выздоровел сам по себе” (и кстати, строго говоря, эффекта плацебо не существует). Аналогия тут и не нужна, если мы видим что какая-то фиговина вылечивает клетки вполне естественно желание найти что именно в фиговине заставляет клетки возвращаться в нормальное состояние. Так что необходимость локализации интуитивна любому, кто понимает что такое ген, и если и хочется сделать какое-то дополнительное объяснение, так лучше адресовать его тем, кто не понимает что такое ген.

Им

Меланома это набор клеток, у которых что-то пошло не так и активированы (подавлены) сигнальные пути, которые обычно должны быть подавлены (активированы). Так что надо быть более специфичным, где именно они находились?

а откуда эти гены берутся? как им помешали гены шестой хромосомы?

Я не вижу причин почему делается акцент на том, что они их не используют. И строго говоря никто не пользуется геном, из гена экспрессируют белок, который участвуют в каких-то сигнальных путях. Вот на какие именно пути влияет кисс1 и нужно пояснить.

ваще нет, то, что раковые клетки могут метастазировать без какого-то белка Х ваще никаким образом не значит, что внедрение белка Х будет предотвращать метастазу.

Решил спросить GPT:

Explain how the introduction of Kisspeptin suppresses metastasis. Mention specific signaling pathways involved and which key proteins are activated/suppressed and how it affects metastasis

Kisspeptin, a peptide encoded by the KISS1 gene, plays a significant role in inhibiting metastasis, the spread of cancer cells from the primary tumor to other parts of the body. The mechanism of action involves several key signaling pathways:

  1. G-Protein-Coupled Receptor (GPCR) Signaling: Kisspeptin exerts its effects primarily through the activation of its receptor, GPR54 (also known as KISS1R). Upon binding to GPR54, kisspeptin activates G-protein-coupled signaling pathways. This leads to the activation of phospholipase C, which in turn increases intracellular calcium levels and activates protein kinase C. These molecular events can result in the inhibition of cell migration and invasion, key processes in metastasis.

  2. Regulation of Matrix Metalloproteinases (MMPs): MMPs are enzymes that degrade extracellular matrix components, facilitating cancer cell invasion and metastasis. Kisspeptin has been shown to downregulate MMPs, especially MMP-9, thereby inhibiting the breakdown of the extracellular matrix and reducing metastatic potential.

  3. Inhibition of NF-κB Pathway: The nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-κB) pathway, known for its role in inflammation and cancer, is also modulated by kisspeptin. Kisspeptin inhibits the NF-κB signaling, which can suppress the expression of genes involved in tumor growth and metastasis.

  4. Impact on Cancer Cell Cycle and Apoptosis: Kisspeptin can influence cell cycle regulators, leading to cell cycle arrest. It can also promote apoptosis (programmed cell death) in cancer cells, thus preventing metastasis.

  5. Interference with Angiogenesis: Angiogenesis, the formation of new blood vessels, is crucial for tumor growth and metastasis. Kisspeptin has been found to inhibit angiogenesis, possibly through the suppression of vascular endothelial growth factor (VEGF) and its receptor.

  6. Interactions with Other Hormonal Pathways: Given kisspeptin’s role in regulating the hypothalamic-pituitary-gonadal (HPG) axis, its effects on metastasis may also be indirectly mediated through hormonal pathways, particularly those involving sex steroids like estrogen and testosterone, which are known to influence certain types of cancer.

In summary, kisspeptin suppresses metastasis through a combination of inhibiting cell migration and invasion, regulating enzymes and signaling pathways critical to cancer progression, promoting cancer cell apoptosis, and suppressing angiogenesis. These actions involve complex interactions with various proteins and signaling pathways, demonstrating the potential of kisspeptin as a therapeutic target in cancer treatment.

Are genes for kisspeptin present in melanoma cells? If yes, why aren’t they active?

Kisspeptin is encoded by the KISS1 gene. In the context of melanoma, which is a type of skin cancer, the presence and activity of the KISS1 gene and its product, kisspeptin, can be variable and is influenced by several factors:

  1. Presence in Melanoma Cells: Research has indicated that the KISS1 gene is present in melanoma cells. However, its expression levels can vary. In some cases, melanoma cells exhibit low or absent expression of KISS1.

  2. Regulation of Gene Expression: The inactivity or low activity of the KISS1 gene in melanoma cells can be attributed to epigenetic modifications such as DNA methylation and histone modifications. These epigenetic changes can lead to the silencing of the KISS1 gene, thereby reducing kisspeptin production. Such modifications are common in cancer cells and are a means by which tumors evade growth suppression.

  3. Microenvironment and Cellular Context: The tumor microenvironment and specific genetic mutations within melanoma cells can also influence KISS1 gene expression. The interaction with surrounding cells, extracellular matrix, and various signaling molecules can impact how genes like KISS1 are expressed.

  4. Progression of Cancer: There’s evidence suggesting that KISS1 expression may be more common in early-stage melanomas and less so in advanced, metastatic stages. This could indicate that as melanoma progresses, there may be selective pressure for cancer cells to downregulate genes like KISS1 that inhibit metastasis.

  5. Therapeutic Resistance: In some advanced cancers, including melanoma, cancer cells can develop resistance to therapies that initially suppressed their growth. This resistance could be linked to the altered expression of genes like KISS1.

In conclusion, while genes for kisspeptin are present in melanoma cells, their activity can be suppressed or altered due to various factors such as epigenetic changes, the tumor microenvironment, the progression stage of the cancer, and the development of therapeutic resistance. This variability in gene expression is part of the complex nature of cancer biology and contributes to the challenges in treating advanced cancers like melanoma.

9 лайков

Большое спасибо за фидбэк, уже редактирую, но хотел бы отметить, что я старался делать упор в сторону научпопа и интересный hook, поэтому начало, как и основная часть, более обобщенная
Хотя в этом плане есть косяки, то же слово “ген”, разъяснение которому я так и не дал

5 лайков