Сила, с которой раковые клетки молочной железы поражают стенки кровеносных сосудов, в 200 раз превышает механическую силу, оказываемую нормальными здоровыми клетками, говорится в новом исследовании UCL.
Используя новый инструмент, который имитирует стенки кровеносных сосудов, исследователи получили новое представление о физических аспектах миграции рака и показали, как раковые клетки способны координировать свое вторжение в разные части тела.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Journal Communications Biology, были исследованы механические сигналы от злокачественных раковых клеток - оценка того, как сеть рецепторов клеточной поверхности и сигнальных путей контролирует реакцию клетки.
Тесты включали раковые клетки и нормальные здоровые клетки, так как оба имеют идентичные рецепторы на их клеточной поверхности, но раковые клетки экспрессируют гораздо большее количество рецепторов, чем нормальные здоровые клетки.
«Мы обнаружили, что раковые клетки используют большое количество рецепторов клеточной поверхности, помогая им координировать свою миграцию через узкие кровеносные сосуды, создавая непрерывную сеть раковых клеток, как межгосударственную магистраль», - пояснил ведущий автор доктор Джозеф Ндейира (Отдел медицины UCL).
«Невероятно, что большое количество рецепторов также позволяет им более активно взаимодействовать с окружающей средой вокруг них, например, со стенкой кровеносного сосуда, чтобы они могли мощно проталкивать стенки кровеносных сосудов в окружающие ткани».
«Раковые клетки могут оказывать в 200 раз больше силы, проталкивать слабые части стен кровеносных сосудов и узкие капилляры», - добавил д-р Ндийра.
«До сих пор неясно было о влиянии механических сил на миграцию раковых клеток, но наше исследование показывает, что силы, которые они генерируют, могут фактически помочь им координировать миграцию в разные части тела независимо от микроокружения».
В исследовании приняли участие ученые из отдела медицины UCL, Университета Альберты и Университета Чепмена, Ирвин, Калифорния, и были профинансированы Научным советом инженеров и физических наук.
Новый наносенсор, используемый во время исследования, был разработан в Лондонском центре нанотехнологий в UCL и потенциально мог дать гораздо большее представление о том, как клетки в теле взаимодействуют друг с другом и может помочь определить, как мы можем склонить равновесие в пользу здоровых клеток, даже если их превосходят по численности раковые клетки.
Предыдущие исследования в этой области были сосредоточены на таких методах, как полимеразная цепная реакция (ПЦР), чтобы выявить неуместную чрезмерную экспрессию онкогенов; однако новый наносенсор может количественно определять механические сигналы, повышающие эффективность метастазирования рака.
Исследователи также обнаружили, что раковые клетки способны распознавать и различать другие раковые клетки с аналогичной структурой, даже если они окружены гораздо большим количеством здоровых клеток.
«Раковые клетки также хорошо подходят для кластеризации, что в корне меняет то, как они оказывают силу на окружающие ткани», - сказал д-р Ндейира.
«Когда два или более кластера выкапываются на поверхность мембраны, они отталкиваются друг от друга, распространяя силы, как на коротких, так и на длинных масштабах. Примечательно, что мы обнаружили, что большое количество рецепторов на поверхности раковых клеток на самом деле стимулирует кластеризацию, способствующую злокачественным клеткам быть еще более эффективными».
Профессор Массимо Пинзани (Marimo Pinzani), директор Института здоровья печени и пищеварительной системы (Отдел медицины UCL), прокомментировал: «Механизмы, описанные в этом документе, добавляют очень оригинальное понимание биологии рака с использованием «физической» перспективы в динамике онкологических клеток, которых долгое время не хватало, и этот аспект теперь следует учитывать при разработке целенаправленных стратегий борьбы с раковыми заболеваниями».
Исследование открывает новые стратегии предотвращения распространения рака, особенно для метастазирования.
Источник: https://medicalxpress.com/news/2018-10-cancer-brute-body.html
