Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο (UCSD) έχουν δείξει: πως, το εξωκυτταρικό περιβάλλον που περιβάλλει έναν όγκο, μπορεί να επηρεάσει την ευκολία με την οποία τα καρκινικά κύτταρα μπορούν να μετασταθούν σε άλλες περιοχές.
Οι μελέτες, με επικεφαλής τη Stephanie Fraley, Ph.D., καθηγήτρια βιοϊατρικής στο τμήμα βιοϊατρικής του UCSD, έδειξαν ότι, τα καρκινικά κύτταρα που τοποθετούνται σε μια 3D μήτρα κολλαγόνου υψηλής πυκνότητας (αλλά όχι και στο κολλαγόνο χαμηλής πυκνότητας), αναπτύσσουν δομές που μοιάζουν με αιμοφόρα αγγεία και εκφράζουν μια χαρακτηριστική ενότητα γονιδίου, η οποία σε έναν αριθμό διαφορετικών ανθρώπινων καρκίνων βρέθηκε να είναι πρόβλεψη της μετάστασης και της επιβίωσης των ασθενών.
Οι ερευνητές ελπίζουν ότι τα ευρήματά τους θα βοηθήσουν στην ενημέρωση, για την ανάπτυξη νέων προσεγγίσεων, για την πρόβλεψη της πιθανότητας μετάστασης και θα δείξουν ποιοι ασθενείς θα χρειασθούν πιθανότατα πιο επιθετική θεραπεία.
"Η κατατομή ειδικών τύπων καρκινικών κυττάρων και καρκινικών κυττάρων προερχόμενων από τον ασθενή θα μπορούσε επίσης να συμβάλλει στη βελτίωση της προγνωστικής αξίας της γονιδιακής μονάδας στους εννέα τύπους όγκων που έχουν ήδη εντοπιστεί ή να καθορίσει πρόσθετες εκδοχές του CINP για τον καρκίνο", γράφουν οι ερευνητές στο δημοσιευμένο βιβλίο τους στο Nature Communications. «Η επικύρωση της προγνωστικής αξίας αυτής της ενότητας γονιδίων θα μπορούσε να βοηθήσει τους ασθενείς να αποφύγουν τις μακροπρόθεσμες παρενέργειες της επιθετικής ακτινοβολίας και της χημειοθεραπείας εάν η πιθανότητα μετάστασης είναι πολύ χαμηλή».
Το έγγραφο της ομάδας UCSD έχει τίτλο “3D Collagen Architecture Induces a Conserved Migratory and Transcriptional Response Linked to Vasculogenic Mimicry.”
Η συντριπτική πλειοψηφία των θανάτων από καρκίνο προκαλούνται από μεταστατικούς όγκους, οι οποίοι συμβαίνουν όταν τα καρκινικά κύτταρα από τον πρωτογενή όγκο ξεσπούν και μεταναστεύουν σε άλλους ιστούς του σώματος. Για να μετασταθούν, τα μεταναστευτικά νεοπλασματικά κύτταρα πρέπει πρώτα να ωθήσουν την εξωκυτταρική μήτρα που περιβάλλει τον πρωτογενή όγκο και να φθάσουν είτε στους επιχώριους (γειτονικούς) φρουρούς λεμφαδένες είτε στα αιμοφόρα αγγεία.
Αυτό που δεν έχει φανεί μέχρι σήμερα, είναι το πώς, η δομή αυτής της εξωκυτταρικής μήτρας - και ιδιαίτερα η οργάνωση του κολλαγόνου μέσα σε αυτήν - μπορεί να βοηθήσει ή να εμποδίσει τη μετανάστευση κυττάρων όγκου.
Για να διερευνηθεί αυτή η σχέση, η ομάδα του UCSD τοποθέτησε καρκινικά κύτταρα σε μια μήτρα 3D κολλαγόνου και παρατήρησε τις αντιδράσεις τους.
Διαπιστώθηκε ότι όταν τοποθετήθηκαν σε μια πυκνή μήτρα κολλαγόνου, που χαρακτηρίζεται από λεπτές ίνες και μικρούς πόρους, τα μεταναστευτικά κύτταρα εμφανίστηκαν για πρώτη φορά παγιδευμένα.
Ωστόσο, μετά από ένα μόνο γύρο κυτταρικής διαίρεσης, τα κύτταρα μετατράπηκαν και εμφάνισαν "μια ιδιαίτερα επεμβατική συμπεριφορά κινητικότητας", η οποία δεν παρατηρήθηκε σε κύτταρα ενσωματωμένα σε μήτρα κολλαγόνου χαμηλής πυκνότητας. "Θεωρήσαμε ότι η τοποθέτηση των κυττάρων σε αυτό το πιο περιορισμένο περιβάλλον θα εμπόδιζε την εξάπλωσή τους", δήλωσε ο Daniel Ortiz Velez, συγγραφέας της μελέτης και Ph.D. φοιτητής στο εργαστήριο της Fraley. "Αλλά συνέβη το αντίθετο."
Στη μήτρα κολλαγόνου υψηλής πυκνότητας, τα μεταναστευτικά καρκινικά κύτταρα ενεργοποίησαν επίσης ένα συγκεκριμένο σύνολο γονιδίων ή μονάδα γονιδίων και άρχισαν να σχηματίζουν διασυνδεδεμένες δομές δικτύου, που μοιάζουν με αιμοφόρα αγγεία.
Αυτό είναι παρόμοιο, με ένα φαινόμενο που είναι γνωστό ως αγγειακός μιμητισμός, το οποίο παρατηρείται σε όγκους μερικών ασθενών και μπορεί να συσχετιστεί με επιθετικές μορφές καρκίνου.
Η γονιδιακή ενότητα, την οποία ονόμασαν φαινότυπο "collagen-induced network phenotype", ή CINP, "εμπλουτίστηκε για γονίδια που σχετίζονται με τη μετανάστευση και αγγειογένεση", σημειώνουν οι συγγραφείς.
"Είναι κρίσιμο να έχουμε τα κύτταρα περιτριγυρισμένα από ένα περιβάλλον 3D που μιμείται τι συμβαίνει στο ανθρώπινο σώμα", πρόσθεσε η Fraley.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι η ίδια γονιδιακή μονάδα κυττάρων καρκίνου που ενεργοποιήθηκε από τα μεταναστευτικά καρκινικά κύτταρα στις μελέτες 3D μήτρας, ήταν πρόβλεψη για την επιβίωση και τη μετάσταση των ασθενών σε εννέα διαφορετικούς τύπους καρκίνων και συνδέθηκε επίσης με το φαινότυπο αγγειογενετικού παράγοντα, αγγειακού μιμητισμού (vascular mimicry)
H μελέτη παρέχει στοιχεία που θα ενισχύσουν τη μελλοντική εργασία, για τον εντοπισμό μηχανιστικών στρατηγικών ικανών να περιορίσουν τη μετάσταση σε διάφορους καρκίνους".
Δεν είναι παράλογο να υποδείξουμε ότι, τα κανάλια που κατασκευάζονται από τα κακοήθη κύτταρα βοηθούν τη ροή αίματος σε όγκους. Οι ερευνητές έχουν υποθέσει ότι αυτό μπορεί να διευκολύνει την εξάπλωση των καρκινικών κυττάρων σε μακρινές περιοχές. Ένα από τα επόμενα βήματα θα είναι η αναζήτηση στόχων, που μπορούν να αποτρέψουν το μετασχηματισμό των κυττάρων.
πηγή 22-11-17
https://www.genengnews.com/gen-news-highlights/metastasizing-cancer-cells-prefer-denser-collagen/81255196
Specific tumor environment found that triggers cells to metastasize
Date:November 21, 2017
Source:
University of California - San Diego
Μια ομάδα bioengineers και bioinformaticians στο Πανεπιστήμιο Σαν Ντιέγκο της Καλιφόρνια, ανακάλυψε πως το περιβάλλον που περιβάλλει έναν όγκο μπορεί να προκαλέσει μεταστατική συμπεριφορά σε καρκινικά κύτταρα,
Συγκεκριμένα, όταν τα κύτταρα όγκου περιορίζονται σε ένα πυκνό περιβάλλον (μήτρα κολλαγόνου υψηλής πυκνότητας), οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι, αυτά, ενεργοποιούν ένα συγκεκριμένο σύνολο γονιδίων και αρχίζουν να σχηματίζουν δομές που μοιάζουν με αιμοφόρα αγγεία.
(Μετά από 7 ημέρες τα κύτταρα σχηματίζουν δίκτυα που μοιάζουν με τα αρχικά στάδια της ανάπτυξης αιμοφόρων αγγείων)
Παρόμοιες δομές έχουν παρατηρηθεί σε δείγματα ασθενών με όγκους και έχουν αναφερθεί ως αγγειακός μιμητισμός.
Στο παρελθόν, οι γιατροί παρακολούθησαν αυτές τις δομές που μοιάζουν με αιμοφόρα αγγεία στην κλινική - ένα φαινόμενο που ονομάζεται αγγειακός μιμητισμός, το οποίο σχετίζεται με μερικούς από τους πιο επιθετικούς τύπους καρκίνων. Αλλά δεν κατάλαβαν τι προκάλεσε αυτό το μετασχηματισμό.
Η μελέτη προσθέτει στις γνώσεις των ερευνητών για το πώς μπορεί να ξεκινήσει η μεταστατική διαδικασία. "Είμαστε καλοί στο να στοχεύουμε την ανάπτυξη των όγκων, αλλά δεν γνωρίζουμε αρκετά για τη μετάσταση", δήλωσε η Stephanie Fraley, καθηγήτρια βιοϊατρικής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας Σαν Ντιέγκο και επικεφαλής της μελέτης.
Η μεταστατική εξάπλωση των καρκινικών κυττάρων από μια θέση στο σώμα, σε μια άλλη θέση, είναι η αιτία του 90% των θανάτων που σχετίζονται με τον καρκίνο. Το σύνολο γονιδίων που ανακάλυψαν οι ερευνητές, που ονομάζεται γονιδιακή μονάδα, ήταν σε θέση να προβλέψει το προσδόκιμο ζωής του ασθενούς και κατά πόσο οι όγκοι θα μετασταθούν σε εννέα τύπους καρκίνου, συμπεριλαμβανομένων των καρκίνων του μαστού, του πνεύμονα, του παγκρέατος και των νεφρών.
Αυτή η ενότητα γονιδίων θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να καθορίσει εάν οι ασθενείς υποφέρουν από επιθετικό τύπο καρκίνου και να ενημερώσουν για τις αποφάσεις που λαμβάνουν οι ασθενείς και οι γιατροί τους, κατά την επιλογή συγκεκριμένων θεραπειών.
Οι ερευνητές αναφέρουν λεπτομερώς τα ευρήματά τους στο τεύχος 21 Νοεμβρίου της Nature Communications .
Οι ερευνητές μπόρεσαν να κάνουν τις παρατηρήσεις τους τοποθετώντας τα κακοήθη κύτταρα σε μια προσαρμοσμένη μήτρα 3D κολλαγόνου που δημιούργησαν. Διαπίστωσαν ότι τα κύτταρα μετατράπηκαν σε δομές που μιμούνται τα αιμοφόρα αγγεία όταν περιβάλλονται από το πλέγμα από κοντές ίνες και μικρούς πόρους του κολλαγόνου (σε αντίθεση με μακριές ίνες και μεγάλους πόρους)
Αυτό το εύρημα ήταν έκπληξη.
"Θεωρήσαμε ότι η τοποθέτηση των κυττάρων σε αυτό το πιο περιορισμένο περιβάλλον θα εμπόδιζε την εξάπλωσή τους", δήλωσε ο Daniel Ortiz Velez, συγγραφέας της μελέτης και ένας Ph.D. φοιτητής στο εργαστήριο της Fraley. "Αλλά συνέβη το αντίθετο."
Τα κανάλια που κατασκευάζονται από τα κακοήθη κύτταρα επιτρέπουν στο αίμα να ρέει σε όγκους χωρίς να θρομβώνεται και βοηθά στην πρόσληψη θρεπτικών ουσιών. Οι ερευνητές έχουν υποθέσει ότι αυτό επίσης διευκολύνει την εξάπλωση των καρκινικών κυττάρων μέσω του αίματος του ασθενούς. Άλλες μελέτες έχουν δείξει ότι όταν τα καρκινικά κύτταρα συνδέονται, αυτό βελτιώνει τις πιθανότητες εξάπλωσής τους σε μακρινά σημεία του σώματος.
πηγή 21-11-17
https://www.sciencedaily.com/releases/2017/11/171121141924.htm
πηγή 2-5-17
https://www.sciencedaily.com/releases/2017/05/170502161031.htm
σχετική ανάρτηση
Γιατί δεν εμφανίζουμε καρκίνο στην καρδιά
Η ανθρώπινη καρδιά δεν διαθέτει σημαντική ποσότητα λιπώδους ιστού. Μάλιστα, την καρδιά περιβάλλει μια μεμβράνη (το περικάρδιο). Αυτό το γεμάτο υγρό σακουλάκι πλήττεται από τον καρκίνο, όμως ο όγκος κάνει μετάσταση έξω από αυτό κι έτσι η καρδιά μας παραμένει αλώβητη.
πηγή 24-11-17http://aftodioikisi.gr/ygeia/giati-den-emfanizoume-karkino-stin-kardia/
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου