Las células cancerosas pueden depender del oportunismo, así como de la señalización química, para propagarse por el cuerpo, según los nuevos hallazgos de los matemáticos de la Universidad de Birmingham.
El cáncer se propaga al enviar células desde el tumor primario para viajar a través del sistema vascular o linfático para colonizar otros órganos en un proceso llamado metástasis. Durante este proceso, las células cancerosas necesitan cruzar capas de células endoteliales, las células que recubren la sangreo vasos linfáticos.
Se ha pensado que las células cancerosas señalan químicamente a las células endoteliales haciéndolas abrir espacios a través de los cuales el cáncer puede migrar, pero un equipo de investigadores en Birmingham ha sugerido que un proceso alternativo o complementario también podría estar funcionando.
Trabajando con socios del Instituto de Tecnología de Massachusetts, la Universidad de Zaragoza y otros, el equipo construyó un modelo matemático detallado del comportamiento de las células endoteliales para mostrar cómo y dónde aparecen las aberturas en la capa endotelial, y cuánto tiempo permanecenabrir para.
Sus resultados, publicados en PLOS Biología Computacional , mostró cómo las fuerzas físicas dentro de la estructura de las células empujan y tiran continuamente de las células en diferentes direcciones, a veces causando la ruptura de los enlaces entre ellas, dejando espacios temporales.
Luego, los investigadores probaron este modelo en cultivos celulares de monocapas endoteliales con células cancerosas, y observaron cómo las células cancerosas pudieron capitalizar este movimiento endotelial y migrar a través de los huecos.
"Las brechas en el endotelio se abren y cierran espontáneamente, independientemente de si las células cancerosas están presentes o no", explica el investigador principal, Dr. Fabian Spill, profesor de matemática aplicada en la Universidad de Birmingham.
"Son causados por una interacción entre la mecánica y la química que ejercen diferentes fuerzas sobre las células. Ya se ha realizado mucho trabajo para caracterizar la química del endotelio; nuestro trabajo complementa esta investigación, centrándose en las fuerzas mecánicas que actúan en estosprocesos "
Curiosamente, los investigadores también encontraron que las aberturas tenían más probabilidades de aparecer en las uniones de tres o más células, en oposición a los bordes de dos células. Las células cancerosas que habían aterrizado en los bordes entre dos células podían migrar hacia estas uniones tricelulares., donde se filtraron. Esto indica que las células cancerosas no solo pueden enviar señales al endotelio para abrir químicamente nuevas brechas, sino que también pueden emplear un enfoque oportunista de esperar y ver. Esto les permite aprovechar la formación espontáneade huecos en el endotelio.
En este estudio, el equipo se centró en el sistema vascular. El trabajo futuro examinará el sistema linfático o los diferentes tipos de células endoteliales, y también se centrará con más detalle en otros factores que contribuyen a la dinámica de la brecha endotelial, como el flujo sanguíneo yEstructura 3D de los vasos sanguíneos, todo lo cual afectará la capacidad de las células cancerosas para transmigrar.
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Materiales proporcionado por Universidad de Birmingham . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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