La propagación de las células cancerosas de una parte del cuerpo a otra, un proceso conocido como metástasis, es la principal causa de muerte entre los pacientes con cáncer. Un estudio publicado el 26 de abril en Revista biofísica ahora revela por qué algunas células cancerosas pueden ser más metastásicas que otras. Los resultados muestran que las células cancerosas de seno se diseminan a otras partes del cuerpo al deslizarse alrededor de otras células bloqueando su ruta de escape fuera del tumor original.
"Demostramos una regla cuantitativa para medir qué tan bien puede deslizarse una célula", dice el autor principal del estudio, Anand Asthagiri, de la Northeastern University. "Al poner números a este comportamiento celular, no solo podemos discernir qué vías regulan el deslizamiento, sino que tambiéntambién cuánto. Esto abre la puerta a encontrar los impulsores más poderosos del comportamiento deslizante y las estrategias para frenar este comportamiento invasivo ".
Para invadir otros tejidos del cuerpo, las células cancerosas migran a lo largo de las fibras de proteína de colágeno que sirven como un camino para salir del tumor original. Pero estas fibras son muy estrechas y el microambiente está lleno de otras células, por lo que no ha quedado claro cómolas células cancerosas metastásicas superan obstáculos y navegan con éxito en este entorno espacialmente limitado.
"Tenga en cuenta que cada celda tiene 10-15 micras de ancho y está encontrando una manera de deslizarse más allá de un vecino, también de 10-15 micras de ancho. Y hacen todo esto en una pista que tiene solo 5 μm de ancho", Asthagiridice: "La forma en que exprimen, extienden y envuelven físicamente es realmente notable y un problema biofísico fascinante. Estábamos muy interesados en resolver la mecánica y la regulación de cómo las células logran esto, y por qué las células cancerosas son particularmente hábiles".
Para responder a esta pregunta, Asthagiri y su equipo estamparon una superficie de vidrio con líneas micropatrificadas de proteína de fibronectina, y luego usaron microscopía de lapso de tiempo para estudiar colisiones entre pares de células depositadas en las fibras adhesivas. En micropatrones que solo tenían 6 μm o9 μm de ancho, imitando condiciones en el entorno del tumor, el 99% de las células mamarias normales se detuvieron e invirtieron la dirección al contacto físico con otra célula. Por el contrario, aproximadamente la mitad de las células de cáncer de mama metastásico respondieron a las colisiones deslizándose más allá de la otra célula, manteniendo suruta migratoria a lo largo de la ruta de la proteína.
Sin embargo, las células mamarias normales tenían muchas más probabilidades de deslizarse más allá de otras células cuando los investigadores aumentaron el ancho del micropatrón a 33 μm o redujeron los niveles de E-cadherina, una proteína de membrana pegajosa que une las células. Mientras tanto, aumentólos niveles de E-cadherina disminuyeron el comportamiento deslizante de las células metastásicas de cáncer de seno.
Experimentos adicionales revelaron que PARD3, ErbB2 y TGFβ - proteínas implicadas en la metástasis - cooperan para regular el comportamiento de deslizamiento celular. En conjunto, los resultados demuestran el papel clave del deslizamiento celular en el apoyo de la metástasis y las vías moleculares que permitenesto sucederá
En futuros estudios, será importante comprobar si los hallazgos se extienden a condiciones más complejas y realistas que imitan el ambiente del tumor, en el que los diferentes tipos de células a menudo chocan entre sí. Por su parte, los investigadores planean explorar más a fondomecanismos moleculares subyacentes y compruebe si el sistema que desarrollaron se puede utilizar como plataforma de detección para encontrar objetivos moleculares que inhiben el deslizamiento celular.
"Debido a que nuestros resultados proporcionan una regla para medir el grado en que las perturbaciones genéticas permiten el deslizamiento, ofrece una forma de clasificar las rutas moleculares de orden e identificar combinaciones de genes que tienen un efecto sinérgico en el potencial de deslizamiento", dice Asthagiri.y creemos que la invasividad en términos más generales es una propiedad que se acumula progresivamente, con cada evento que promueve el cáncer cambiando de manera medible el grado de invasividad. Tener una regla nos permite cuantificar qué tan lejos se han transformado las células y qué tan efectiva es una terapia frente a otra ".
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