Cuando los depredadores de animales buscan alimentos escasamente distribuidos, maximizan sus posibilidades de éxito mediante la adopción de un patrón de movimiento especial compuesto de muchos pequeños pasos intercalados con pasos infrecuentes pero largos hacia nuevas zonas de caza. Se han estudiado estos llamados "paseos de Lévy"durante varias décadas y observado en la búsqueda de mamíferos, aves, tiburones e incluso células inmunes en busca de células infectadas. Investigadores del Centro de Materia Suave y Viva, dentro del Instituto de Ciencias Básicas SII en Corea del Sur, y varios institutos colaboradores enlos EE. UU., los Países Bajos y Polonia informaron que cuando las células cancerosas se vuelven invasivas metastásicas, comienzan a comportarse de manera "depredadora".
Las células cancerosas metastásicas difieren de sus contrapartes no metastásicas no solo en su genética, sino también en su estrategia de movimiento: se propagan más rápidamente y son más direccionales que las células cancerosas no invasivas. Publicado en Comunicaciones de la naturaleza , este es el primer estudio que aclara sus patrones de navegación.
En este trabajo, el equipo de investigación utilizó células de cáncer de próstata, mama y piel en la etapa metastásica y no metastásica, las introdujo en microtracks lineales y midió el tamaño de paso y los puntos de inflexión de las células durante hasta 16 horas. Además, los científicosrastreó las trayectorias de las células de melanoma individuales directamente dentro de la piel del ratón vivo, a una profundidad de 600 micrómetros. En todos los casos, las células metastásicas se movieron de acuerdo con la caminata de Lévy, mientras que las células cancerosas no metastásicas solo dieron pequeños pasos, un patrón conocido como movimiento difusivo.
En los animales, se cree que la caminata de Lévy corresponde a una estrategia de búsqueda óptima para recursos distribuidos de forma aleatoria y dispersa. Aunque actualmente no está claro por qué las células metastásicas realizan tales movimientos depredadores, una hipótesis es que aprovechan para encontrar lugares adecuados dondepara sembrar tumores secundarios mortales.
Curiosamente, el equipo de investigación también podría reprogramar la caminata Lévy de la célula metastásica. Utilizando inhibidores químicos específicos o ARN interferente corto siRNA, los científicos bloquearon proteínas seleccionadas involucradas en la estructuración del esqueleto celular y las protuberancias. Estos experimentos cambiaron la marcha atrás de Lévya movimientos unidireccionales o migraciones difusivas: "Los lobos celulares mortales comienzan a moverse como ovejas tiernas", enfatiza Bartosz Grzybowski, quien codirigió este estudio. Sin embargo, advierte que estos resultados aún no tienen incidencia clínica y más trabajo, tanto experimental como experimental.teórico, debe realizarse para comprender completamente estos fenómenos.
Este resultado se produce después de una década de investigación. "Las caminatas de Lévy pueden confundirse fácilmente con otros tipos de patrones de motilidad, por esta razón se necesitaron grandes cantidades de trayectorias celulares y análisis estadísticos y físicos bastante complejos para sacar conclusiones sólidas", explica Grzybowski"Valió la pena el esfuerzo, ahora los teóricos y experimentadores hablan el mismo idioma".
Este trabajo utilizó una amplia variedad de técnicas espectroscópicas modernas, desde microscopios ópticos y confocales para cuantificar los movimientos celulares ex vivo en micropatrones modificados químicamente o en geles que imitan tejidos, hasta los dos primeros intravitales.microscopios de fotones capaces de rastrear células individuales que migran lejos de tumores implantados en animales vivos.
"Este estudio es bastante indicativo de la complejidad técnica de la biología celular moderna para comprender el cáncer. Considerando todos los microscopios, las técnicas de ARN para modificar la dinámica celular y la física estadística involucradas, uno comienza a ver cuán diverso se ha vuelto el conjunto de herramientas de los biólogos celulares modernos,"concluye Kristiana Kandere-Grzybowska, la otra autora correspondiente del estudio." El cáncer es una enfermedad multifacética, y probablemente no sea tan sorprendente que comprender sus manifestaciones requiera enfoques interdisciplinarios. Sin embargo, lo sorprendente es cuán astutos pueden ser estas células metastásicasconvertirse en la navegación a través del cuerpo "
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Materiales proporcionados por Instituto de Ciencias Básicas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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