Revenim cu o imagine proaspătă, recent obținută de la microscop, – o echipă de oameni de știință de la Kings College din Londra au descoperit modul în care celulele melanom care își schimbă forma utilizează diferite grupuri de enzime pentru a le ajuta să se răspândească.
Imaginați-vă că mergeți desculți prin iarbă, sticlă sau cărbuni încinși. Cât de diferit v-ați mișca pe aceste suprafețe?
Ei bine, anumite celule din corpul nostru se confruntă cu obstacole similare ale mediului în care se dezvoltă, au de-a face cu multe „ierburi” moleculare diferite – colectiv cunoscute sub numele de „matricea extracelulară”. Și sunt, astfel, obligate să răspundă la aceste forme diferite ale mediului în moduri potrivite cu acestea.
În iunie anul trecut, oamenii de știință care cercetează melanomul – cea mai gravă formă de cancer de piele – au descoperit că celulele canceroase pot comuta între a fi rotunde și turtite (cum ar fi celulele în roșu de mai sus) sau plate și alungite, adoptând cea mai bună formă care le ajută să se elibereze din tumoare și ajungând, astfel, să se răspândească în alte părți ale corpului.
Cercetătorii au comparat celulele melanom rotunde sau plate
Pentru a vizualiza modul în care funcționează acestea, imaginați-vă că sunteți blocat într-o mulțime de persoane. Modificarea formei celulelor este similară cu strecurarea și cățărarea prin golurile mai mici sau pur și simplu împingerea prin mulțime pentru a ne crea propriul spațiu.
Oamenii de știință cunoșteau deja că celulele melanomului ce au forme plate și alungite își creau propriul lor spațiu, prin eliberarea unor enzime numite metaloproteinaze matriceale (MMP) care dizolvau masa moleculară din jurul lor, lăsând acestora spațiu liber în care să se miște.
În contrast, celulele rotunde s-au considerat a fi suficient de flexibile pentru a se strecura doar prin spații înguste și a-și continua călătoria.
Dar recent, o echipă de oameni de știință – condusă de Dr. Victoria Sanz-Moreno – a publicat o lucrare în revista Nature Communications care arată că celulele rotunde și turtite sunt mai mult decât flexibile -, pe lângă faptul că se pot strecura prin spații foarte înguste se pare că au capacitatea de a elibera MMP digestive, ceea ce le poate face călătoria un pic mai ușoară.
Tunderea „ierbii moleculare”
Deci, cum au descoperit acest lucru? Echipa a cultivat două tipuri diferite de celule melanom în laborator – un grup care era forma în mod predominant din celule rotunde și un alt grup care se prezenta ca un amestec de celule rotunde și alungite.
Când au analizat arsenalul de MMP – pe care acestea l-au lansat, au descoperit că celulele rotunde produceau niveluri mai mari de trei MMP specifice – cunoscute sub numele de MMP-9, MMP-10 și MMP-13.
Apoi au crescut celulele pe un tip de „iarbă moleculară” numită colagen I. În urma experimentului s-a constatat că celulele rotunde s-au descurcat mult mai bine la tocarea și curățarea colagenului I decât celulele plate.
Puteți vedea acest lucru în imaginea din dreapta – celulele melanomului rotunde sunt colorate în roșu și fibrele gri alăturate sunt celulele de colagen I. Folosind o tehnică de microscopie de specialitate, echipa ar putut ilumina colagenul care a fost tăiat – demonstrat prin culoarea albastră din imaginea noastră.
Ei au descoperit că modificarea colagenului a fost mai puternică la apropierea celulelor rotunde decât a celor plate, ceea ce a rezultat în obținerea de mai mult spațiu liber pentru deplasare.
Rotunde sau plate ?
Diferențele dintre celulele sferice și plate a condus echipa la o nouă serie de întrebări despre rolul pe care l-ar putea juca aceste niveluri diferite de MMP în controlarea formei celulelor. Și cum ar putea ajuta acest proces mișcarea acestor celule ?
Pentru a răspunde la această întrebare, cercetătorii s-au concentrat pe MMP-9.
Cercetând o serie întreagă de celule melanom au descoperit că cu cât există mai multe celule rotunde, cu atât mai multe MMP-9 pot apărea. Iar când au folosit un truc genetic pentru a opri celulele să producă MMP-9, un mare număr de celule s-au transformat din rotunde în plate.
Când echipa a cercetat cât de eficiente au fost diferitele tipuri de celule în acțiunea de curățare a unui bloc de colagen I (pentru a imita modul în care acestea ar putea invada țesutul din jurul tumorii), au descoperit că celulele ce stopaseră producția de MMP-9 erau mult mai puțin în măsură să se adapteze la condițiile mediului decât celulele plate.
Acest lucru sugerează că aceste celule au nevoie de niveluri ridicate de MMP-9 pentru a se menține rotunde și a le ajuta să se răspândească.
Ce urmează?
În acest studiu recent, oamenii de știință au arătat că nu doar celulele plate, alungite, de tip melanom folosesc MMP pentru a se deplasa. Următoarea provocare va fi de rafinare a înțelegerii cum funcționează acest proces și testării dacă același comportament care ajută celulele să își schimbe forma apare la persoanele cu melanom și cum s-ar putea explora această caracteristică pentru noi tratamente.
Acest studiu întărește ideea că tumorile sunt un amestec foarte complicat de molecule și celule diferite, toate având potențialul de a reacționa diferit una față de cealaltă chiar și la mediul din jurul lor.
Dar doar prin cercetarea la acestor diferențe vom găsi modalitatea unică de a le învinge.
În acest caz, grădinăritul molecular ajută celulele să se miște, iar acest proces este strâns legat de etapele ulterioare ale tumorilor canceroase mortale care se răspândesc în alte părți ale corpului.
În ceea ce privește melanomul această descoperire este foarte importantă. Este cea mai gravă formă de cancer de piele, ce are potențialul de a se răspândi rapid și agresiv. Deci, găsirea de noi modalități de a pune frâne multiplicării acestor celule este vitală.
Sursa: Cancer Research
