Jak tok krve pomáhá šířit rakovinu
Metastáza je šíření rakoviny do dalších částí těla a hlavním důvodem, proč je onemocnění tak závažné. Zcela nový výzkum nyní ukazuje, že průtok krve je klíčovým faktorem v tomto procesu.
V článku, který byl nyní publikován v časopise Vývojová buňkaVědci - kteří pocházejí z Národního ústavu zdravotního a lékařského výzkumu ve Francii - popisují své testy na zebrafish a lidech.
Pokusy potvrdily, že průtok krve ovlivňuje místa, kde se „zastavují“ migrující rakovinné buňky uvnitř krevních cév.
Také podrobně popisují, jak tyto rakovinné buňky opouštějí stěny krevních cév a nastavují místa sekundárních nádorů.
„Dlouhodobá myšlenka v oboru,“ vysvětluje vedoucí autor studie Dr. Jacky G. Goetz, vedoucí laboratoře na univerzitě ve Štrasburku ve Francii - kde byla studie provedena - „spočívá v tom, že při cirkulaci nádorových buněk dochází k zatčení. skončit v kapilárách s velmi malým průměrem jednoduše kvůli omezením velikosti. “
Jak však vysvětluje Dr. Goetz, jejich nálezy ukazují, že „fyzické omezení“ není jediným hnacím motorem metastáz, protože „průtok krve má silný dopad na to, že umožňuje nádorovým buňkám navázat adhezi ke stěně cévy“.
Metastáza a její hlavní kroky
Metastáza je proces, kterým nádorové buňky odcházejí a migrují ze svých primárních míst a procházejí lymfatickým systémem nebo krevním řečištěm a vytvářejí sekundární nebo metastatické nádory ve vzdálených částech těla.
Metastáza je hlavní příčinou úmrtí na rakovinu a má „primární význam v prognóze onkologických pacientů“.
Je to složitý proces a probíhá jako sled kroků, z nichž každý musí být dokončen, aby sekundární nádor vzkvétal. Série kroků, známá jako „metastatická kaskáda“, probíhá následovně:
- napadení zdravé zdravé tkáně
- překračující stěny sousedních krevních cév a lymfatických uzlin
- cestování krevním řečištěm nebo lymfatickým systémem do vzdálených částí těla
- zadržení ve vzdálených malých krevních cévách nebo kapilárách, napadení jejich stěn a přechod do okolní zdravé tkáně
- zasetí životaschopného malého nádoru do zdravé tkáně
- generování vyhrazeného přívodu krve pěstováním nových krevních cév k výživě nového nádoru
Nová studie se týká čtvrtého kroku, ve kterém cirkulující nádorové buňky zastavují v kapiláře a procházejí svým endotelem nebo bariérou buněk, které lemují stěny cév, do okolní tkáně.
Studie zkoumá „mechanické podněty“ v krvi
Ve své studijní práci autoři vysvětlují, že „je známo jen velmi málo o tom, jak [cirkulující nádorové buňky] zadržují a ulpívají na endotelu malých kapilár a opouštějí krevní řečiště křížením cévní stěny“.
Dodávají, že zvláště nejasnou oblastí je „role, kterou v tomto kroku hrají mechanické podněty vyskytující se v krvi“.
Vědci pro svou studii vyvinuli „originální experimentální přístup“, ve kterém označili a sledovali cirkulující nádorové buňky, když cestovali krevními cévami v embryích zebrafish. Model jim také umožňoval měnit a měřit průtok krve v cévách.
Výsledky ukázaly, že umístění v krevních cévách, ve kterých cirkulující nádorové buňky přestávají cestovat, je úzce spojena s rychlostmi průtoku.
Autoři poznamenávají, že „prahová hodnota rychlosti pro účinnou adhezi […] se pohybuje od 400 do 600 [mikrometrů za sekundu]“.
„Endoteliální buňky stočené kolem nádorových buněk“
Tým také zjistil, že tok krve je nezbytný pro „extravazaci“, proces, kterým nádorové buňky opouštějí krevní cévy.
To bylo patrné při zobrazování timelapse, které ukázalo, že se endoteliální buňky „vlní“ kolem zadržených nádorových buněk v cévách embryí zebrafish.
"Tok krve v tomto kroku je zásadní." Bez toku nedochází k remodelaci endotelu. Abyste udrželi endotel aktivní, potřebujete určité množství toku, aby se mohl přetvářet kolem nádorové buňky. “
Dr. Jacky G. Goetz
Vědci dospěli ke stejným výsledkům, když pozorovali vývoj mozkových metastáz u myší.
Pro tento experiment použili zobrazovací techniku zvanou intravitální korelační mikroskopie, která kombinuje modely živých buněk s elektronovou mikroskopií, takže lze dynamiku pozorovat u živého zvířete.
Místo kontroly toku, nástup druhého nádoru
Nakonec tým potvrdil nálezy pozorováním sekundárních nádorů v mozku 100 lidských pacientů, jejichž primární nádory byly v různých částech těla.
Stejně jako u modelu zebrafish použili zobrazovací techniku k mapování umístění sekundárních nádorů.
Když sloučili mapu mozkových metastáz s mapou průtoku krve zdravého kontrolního pacienta, vědci zjistili, že se shoduje s tím, co našli v modelu zebrafish, což potvrzuje, že sekundární nádory dávají přednost růstu v oblastech, kde je průtok krve v určitém rozmezí .
Autoři dospěli k závěru, že jejich nálezy ukazují, že průtok krve řídí nejen umístění, ale také nástup „metastatického růstu“.
Nyní chtějí prozkoumat způsoby, jak blokovat remodelaci endotelu kolem cirkulující nádorové buňky jako způsob, jak narušit její výstup do okolní tkáně. Takový úspěch by mohl zabránit metastázám v dokončení kroků nezbytných pro úspěšný růst sekundárního nádoru.
