Ученые давно предположили, что кровоток играет неотъемлемую роль в метастазировании рака. Но новое исследование, проверяющее эту давнюю гипотезу у рыбок данио и людей, подтверждает, что циркулирующий кровоток влияет на положение, при котором опухолевые клетки в конечном итоге останавливаются в сосудистой сети и выходят в организм, где они могут образовывать метастазы.
В статье, опубликованной 9 апреля в Cell Development, исследователи из Французского Национального института здравоохранения и медицинских исследований (INSERM) обнаружили, что в модели эмбриона рыбок меченые циркулирующие опухолевые клетки (ЦОК) могут соблюдаться по всей сосудистой сети. Было обнаружено, что место, где были обнаружены опухолевые клетки, тесно коррелирует с расходом крови менее 400-600 м / с. Более широкая цель исследования заключалась в том, чтобы визуализировать влияние кровотока на важные этапы метастазирования - остановку ЦОК, адгезию к сосудистой сети и экстравазацию ЦОК из кровеносного сосуда.
«Многолетняя идея в этой области заключается в том, что арест запускается, когда циркулирующие опухолевые клетки оказываются в капиллярах с очень маленьким диаметром просто из-за ограничений по размеру», - говорит автор Джеки Г. Гетц, доктор философии, чья лаборатория провела исследование. «Это исследование показывает, что эта позиция обусловлена не только физическими ограничениями, но и тем, что кровоток оказывает сильное влияние на то, чтобы опухолевые клетки могли установить адгезию со стенкой сосуда. Я думаю, что это важное дополнение к пониманию того, как и где опухолевые клетки образуют метастазы ».
Исследователи выбрали модель эмбрионов рыбок данио, поскольку ее сосудистая сеть сильно стереотипна. «Это облегчило документирование положения всех опухолевых клеток после их введения», - объясняет Гетц. Команда собрала все изображения вместе и создала карты тепла положения опухолевых клеток в сосудистой сети.
Исследователи обнаружили, что кровоток необходим для процесса экстравазации, когда опухолевые клетки покидают кровеносный сосуд и пересекают эндотелиальный барьер на новом участке, чтобы установить вторичную опухоль. «Когда мы делали временную визуализацию эмбрионов рыбок данио, мы обнаружили, что эндотелиальные клетки, похоже, скручиваются вокруг опухолевых клеток, которые были остановлены в кровеносном сосуде», - говорит Гетц. «Кровоток на этом этапе необходим. Без потока эндотелиальная ремоделирование не происходит. Вам нужно определенное количество потока, чтобы поддерживать эндотелий активным, чтобы он мог перестраиваться вокруг опухолевой клетки».
Они подтвердили это наблюдение в метастазах головного мозга у мышей с использованием интравитальной корреляционной микроскопии, техники визуализации, разработанной лабораторией Гетца, в сотрудничестве с Y.Schwab (EMBL, Heidelberg), которая объединяет изображения живых многоклеточных модельных систем с электронной микроскопией, чтобы предоставить подробную информацию о динамических или переходных событиях in vivo.
Затем исследователи применили эти данные для изучения метастазов в головном мозге у 100 пациентов с гетерогенными очагами первичной опухоли. Подобно модели рыбок данио, они отображали положение метастазов и генерировали тепловые карты. «Мы смогли объединить карту метастазов головного мозга с перфузионной картой контрольного пациента и обнаружили, что он хорошо воспроизвел то, что мы сделали у рыбок данио, показывая, что метастазы предпочтительно развиваются в областях с низкой перфузией», - говорит Гетц.
Исследователи заключают, что все эти данные показывают, что кровоток на метастатических участках регулирует, где и как развивается метастатический рост. Забегая вперед, исследователи планируют изучить методы ингибирования способности эндотелиального ремоделирования кровеносного сосуда потенциально нарушать экстравазацию и ингибировать метастазы.
Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180409120442.htm
