La propagación de las células de cáncer 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 en Biophysical Journal revela por qué algunas células de cáncer pueden ser más metastásicas que otras.
Los resultados del trabajo indican que las células de cáncer de mama se diseminan a otras partes del cuerpo deslizándose alrededor de otras células que bloquean su ruta de escape fuera del tumor original. 'Demostramos una regla cuantitativa para medir la capacidad de una célula de deslizarse', dice el autor principal del estudio, Anand Asthagiri, de la Universidad Northeastern, en Boston, Estados Unidos.
'Al poner números a este comportamiento celular, no sólo podemos discernir qué vías regulan el escape, sino también la cantidad. Esto abre la puerta a la búsqueda de los motores de comportamiento y las estrategias de deslizamiento más poderosos para frenar este comportamiento invasivo', agrega este investigador.
Para invadir otros tejidos en el cuerpo, las células cancerosas migran a lo largo de fibras de proteína de colágeno que sirven como un camino para salir del tumor original. Sin embargo, estas fibras son muy estrechas y el microambiente está lleno de otras células, por lo que no ha estado claro cómo células cancerosas metastásicas superan los obstáculos y navegan con éxito por este entorno espacialmente limitado.
'Cada célula es de 10-15 micras de ancho y está encontrando una manera de moverse más allá de una vecina, también de 10-15 micras de ancho. Y lo hacen en una pista que es tan sólo de 5 micras de ancho', explica Asthagiri. 'Cómo se aprietan físicamente, se extienden y se envuelven alrededor es realmente notable y un fascinante problema biofísico. Estábamos muy interesados en clasificar la mecánica y regular cómo las células lo consiguen y por qué las células cancerosas son particularmente adeptas a ello'.
Para responder a esta pregunta, Asthagiri y su equipo estamparon una superficie de vidrio con líneas a nivel microscópico siguiendo un patrón de proteína fibronectina y, a continuación, emplearon microscopía de lapso de tiempo para estudiar las colisiones entre pares de células depositadas sobre fibras adhesivas.
El aumento de una proteína dismimuye el escape celular
En estos patrones microscópicos, de 6 o 9 micras de ancho, con condiciones que imitan en el ambiente del tumor, el 99 por ciento de las células normales del seno se detuvieron y cambiaron de dirección al entrar en contacto físico con otra célula. Por el contrario, alrededor de la mitad de las células de cáncer de mama metastásico respondió a las colisiones deslizándose más allá de la otra célula y manteniendo su ruta migratoria a lo largo de la pista de proteínas.
Sin embargo, las células de mama normales eran mucho más propensas a deslizarse por otras células cuando los investigadores aumentaron la anchura del micro-patrón a 33 micras o redujeron los niveles de E-cadherina, una proteína de membrana pegajosa que une a las células. Sin embargo, el aumento de los niveles de E-cadherina disminuyó el comportamiento de deslizamiento de las células de cáncer de mama metastásico.
Experimentos adicionales revelaron que Pard3, ErbB2, y TGF --proteínas implicadas en la metástasis-- cooperan para regular el comportamiento de deslizamiento celular. Tomados en conjunto, los hallazgos demuestran el papel fundamental de deslizamiento de las células en el apoyo a la metástasis y las vías moleculares que permiten que esto suceda.
En futuros estudios, será importante probar si los resultados se extienden a condiciones más complejas y realistas que imitan el ambiente del tumor, en el que diferentes tipos de células a menudo chocan entre sí. Por su parte, los científicos planean estudiar más a fondo los mecanismos moleculares subyacentes y probar si el sistema desarrollado puede emplearse como una plataforma de cribado para encontrar dianas moleculares que inhiben el deslizamiento de las células.