Ako prietok krvi pomáha šíreniu rakoviny
Metastáza je šírenie rakoviny do ďalších častí tela a hlavným dôvodom, prečo je choroba taká vážna. Úplne nový výskum teraz ukazuje, že prietok krvi je kľúčovým faktorom v tomto procese.
Akú úlohu zohráva krv pri šírení rakoviny?V článku, ktorý bol teraz uverejnený v časopise Vývojová bunkaVedci, ktorí pochádzajú z Národného ústavu zdravotného a lekárskeho výskumu vo Francúzsku, popisujú svoje testy na zebričkách a ľuďoch.
Pokusy potvrdili, že prietok krvi ovplyvňuje miesta, kde sa migračné rakovinové bunky „zastavujú“ vo vnútri krvných ciev.
Tiež podrobne opisujú, ako tieto rakovinové bunky vychádzajú cez steny krvných ciev, a vytvárajú sekundárne miesta nádorov.
„Dlhodobá myšlienka v tejto oblasti,“ vysvetľuje hlavný autor štúdie Dr. Jacky G. Goetz, vedúci laboratória na univerzite v Štrasburgu vo Francúzsku - kde sa štúdia uskutočnila - „spočíva v tom, že pri cirkulácii nádorových buniek dôjde k zastaveniu. skončiť v kapilárach s veľmi malým priemerom jednoducho kvôli obmedzeniam veľkosti. “
Ako však vysvetľuje Dr. Goetz, ich objavy ukazujú, že „fyzické obmedzenie“ nie je jediným zdrojom metastáz, pretože „prietok krvi má silný vplyv na to, aby umožnil nádorovým bunkám dosiahnuť adhéziu so stenou cievy“.
Metastáza a jej hlavné kroky
Metastáza je proces, prostredníctvom ktorého nádorové bunky odchádzajú a migrujú zo svojich primárnych miest a prechádzajú lymfatickým systémom alebo krvným obehom, aby vytvorili sekundárne alebo metastatické nádory vo vzdialených častiach tela.
Metastáza je hlavnou príčinou úmrtia na rakovinu a má „prvoradý význam v prognóze pacientov s rakovinou“.
Je to zložitý proces a postupuje ako postupnosť krokov, ktoré je potrebné dokončiť, aby sekundárny nádor prekvital. Séria krokov, známa ako „metastatická kaskáda“, pokračuje nasledovne:
- napadnutie blízkeho zdravého tkaniva
- prechádzať cez steny susedných krvných ciev a lymfatických uzlín
- cestovanie cez krvný obeh alebo lymfatický systém do vzdialených častí tela
- zastavenie vo vzdialených malých krvných cievach alebo kapilárach, napadnutie ich stien a prechod do okolitého zdravého tkaniva
- nasadenie životaschopného malého nádoru do zdravého tkaniva
- generovanie špeciálneho prívodu krvi rastom nových krvných ciev na kŕmenie nového nádoru
Nová štúdia sa týka štvrtého kroku, v ktorom cirkulujúce nádorové bunky zastavujú v kapiláre a prechádzajú cez svoj endotel alebo bariéru buniek, ktoré lemujú steny ciev, do okolitého tkaniva.
Štúdia skúma „mechanické podnety“ v krvi
Vo svojom študijnom príspevku autori vysvetľujú, že „je známe len veľmi málo informácií o tom, ako [cirkulujúce nádorové bunky] zastavujú a adherujú na endotel malých kapilár a opúšťajú krvný obeh cez cievnu stenu.“
Dodávajú, že oblasťou, ktorá je obzvlášť nejasná, je „úloha, ktorú v tomto kroku zohrávajú mechanické podnety, ktoré sa vyskytujú v krvi“.
Vedci pre svoju štúdiu vyvinuli „originálny experimentálny prístup“, pri ktorom značkovali a sledovali cirkulujúce nádorové bunky pri cestovaní krvnými cievami v embryách zebričiek. Model im tiež umožnil meniť a merať prietok krvi v cievach.
Výsledky ukázali, že miesta v krvných cievach, ktorými cirkulujúce nádorové bunky prestávajú cestovať, sú úzko spojené s prietokmi.
Autori poznamenávajú, že „prahová hodnota rýchlosti pre efektívnu adhéziu [...] sa pohybuje od 400 do 600 [mikrometrov za sekundu]“.
„Endotelové bunky zvinuté okolo nádorových buniek“
Tím tiež zistil, že prietok krvi je nevyhnutný pre „extravazáciu“, proces, ktorým nádorové bunky opúšťajú cievy.
To bolo zrejmé pri zobrazovaní pomocou časového limitu, ktoré ukázalo, že sa endoteliálne bunky „vlnia“ okolo zadržaných nádorových buniek v cievach embryí zebričiek.
"Prietok krvi je v tomto kroku nevyhnutný." Bez prietoku nedochádza k prestavbe endotelu. Potrebujete určitý prietok, aby ste udržali endotel aktívny, aby sa mohol remodelovať okolo nádorovej bunky. “
Jacky G. Goetz
Vedci dospeli k rovnakým výsledkom, keď sledovali vývoj mozgových metastáz u myší.
Pre tento experiment použili zobrazovaciu techniku zvanú intravitálna korelačná mikroskopia, ktorá kombinuje modely živých buniek s elektrónovou mikroskopiou tak, aby bolo možné pozorovať dynamiku u živého zvieraťa.
Miesto kontroly toku, nástup druhého nádoru
Nakoniec tím potvrdil nálezy pozorovaním sekundárnych nádorov v mozgu 100 ľudských pacientov, ktorých primárne nádory boli v rôznych častiach tela.
Rovnako ako u modelu zebričky, aj tu použili zobrazovaciu techniku na mapovanie umiestnenia sekundárnych nádorov.
Keď zlúčili mapu mozgových metastáz s mapou prietoku krvi zdravého kontrolného pacienta, vedci zistili, že sa zhoduje s tým, čo našli v modeli zebrafish, čo potvrdzuje, že sekundárne nádory radšej rastú v oblastiach, kde je prietok krvi v určitom rozmedzí .
Autori dospeli k záveru, že ich objavy ukazujú, že prietok krvi riadi nielen umiestnenie, ale aj nástup „metastatického výrastku“.
Teraz chcú preskúmať spôsoby blokovania remodelácie endotelu okolo cirkulujúcej nádorovej bunky ako spôsobu narušenia jej výstupu do okolitého tkaniva. Takýto úspech by mohol zabrániť metastázam v dokončení krokov potrebných na úspešný rast sekundárneho nádoru.