Como as células cancerígenas se movem pelo corpo?

Os cientistas investigam a mecânica de como as células cancerígenas se movem pelo corpo, demonstrando o papel crítico do gasto de energia durante as metástases.

A metástase é um estágio do câncer em que as células do tumor primário adquiriram a capacidade de se espalhar para outras partes do corpo e formar novos crescimentos. Este é um desenvolvimento particularmente mortal, pois a maioria dos tratamentos falha nesta fase da progressão do câncer. Muita coisa precisa acontecer com uma célula para permitir a metástase.

Primeiro, ele tem que desenvolver a capacidade de se afastar do tumor. As células entram na corrente sanguínea ou no sistema linfático e precisam sobreviver ao trânsito pelo sistema circulatório. Finalmente, as células manobram para sair da corrente sanguínea e crescem em um ambiente completamente diferente. As células não existem isoladamente; elas são cercadas por fluidos, proteínas, gorduras e enzimas, além de muitas outras moléculas. Coletivamente, essa rede tridimensional é chamada de matriz extracelular. As células cancerígenas precisam ser capazes de se mover através dessa matriz para se metastizar. O passo crucial em todo esse processo é a capacidade das células de se moverem e migrarem.

como as células cancerígenas se movem pelo corpo?

Em um estudo americano recente publicado na revista acadêmica Nature Communications, os pesquisadores queriam saber como as células cancerígenas se movem pelo corpo através da matriz extracelular. Eles estavam especificamente interessados ​​em entender como as células faziam escolhas direcionais.

Os cientistas criaram micro-trilhas tridimensionais de colágeno em forma de Y que tinham tamanhos variados de largura nos braços ramificados. A equipe estava interessada em analisar o confinamento espacial, a interação entre a célula e a matriz e a motilidade celular. Acontece que as células cancerígenas são bastante preguiçosas e seguem o caminho de menor resistência.

As células investigariam ativamente sua matriz circundante e 70% das células viajariam preferencialmente pelo ramo mais amplo. Os cientistas especularam que isso acontecesse porque viajar por um túnel estreito exigiria mais energia, isso ocorre porque a célula precisaria mudar de forma para se espremer através do túnel ou teria que deformar o túnel para passar, ambos os processos requerem gasto de energia.

Pense nisso como tentar atravessar uma floresta densa, ou você precisa escalar as plantas e os pedregulhos no caminho ou usar um facão para abrir caminho, pois as duas abordagens levarão energia para funcionar. A melhor opção seria caminhar no caminho através da selva. Os pesquisadores continuaram a investigar o consumo de energia das células que viajam por micro-trilhos de larguras variadas. Eles descobriram que as células mais confinadas consumiam mais glicose e aumentavam a produção de energia. A professora Cynthia Reinhart-King, pesquisadora principal deste estudo, declarou em um comunicado à imprensa “Essas células são preguiçosas e querem se mudar”.

É preciso mais energia para se mover em espaços apertados

Os cientistas então projetaram um modelo computacional para prever como as células cancerígenas se movem pelo corpo e por onde se moveriam. O modelo deles previa que as células se moveriam de maneira a minimizar o gasto de energia. O modelo previa que células mais rígidas ou dentro de uma matriz extracelular rígida provavelmente não se moveriam por caminhos estreitos.

A equipe testou seu modelo manipulando a rigidez das células através de tratamentos químicos. Eles descobriram que, à medida que aumentavam a rigidez da célula, reduzia a migração para caminhos estreitos e também mostravam que as células usavam quantidades maiores de energia para se mover. Eles então endureceram as micro-trilhas (ou a matriz extracelular) e descobriram que as células eram menos propensas a viajar por túneis mais rígidos. Também demorou mais tempo para as células viajarem por esses caminhos rígidos.

Este estudo demonstra que o metabolismo celular é uma parte crítica das metástases. Este tipo de estudo forneceu informações fundamentais para o desenvolvimento de novos tratamentos para doenças metastáticas. Havia algumas limitações nessa investigação que deveriam ser consideradas.

O grupo estudou apenas uma única linha celular de câncer epitelial da mama nesta investigação. Sabe-se que as células cancerígenas são mais maleáveis ​​do que suas contrapartes saudáveis. Teria sido interessante comparar suas observações com um controle saudável para determinar se o efeito era específico para células cancerígenas.

Também teria sido informativo se um painel de linhas celulares de câncer fosse testado para determinar se essas observações eram semelhantes nos tipos de tumor agressivo e benigno. As células foram cultivadas em placas de Petri.