Publicado 13/03/2020 11:39:48CET

Así se coordinan y colaboran las células cancerosas para hacer metástasis

Una estructura de red a gran escala formada in vitro por células cancerígenas. El diámetro de la imagen es de 14 mm.
Una estructura de red a gran escala formada in vitro por células cancerígenas. El diámetro de la imagen es de 14 mm. - OSAKA UNIVERSITY

MADRID, 13 Mar. (EUROPA PRESS) -

Investigadores de la Universidad de Osaka y del Instituto Nacional de Tecnología de la Información y las Comunicaciones de Japón han mostrado cómo las células cancerosas cultivadas en el laboratorio migran para formar una estructura de red cómo lo hacen 'in vivo', y han descrito cuáles son los mecanismos responsables.

Estas células malignas, en un proceso llamado mimetismo vasculogénico, forman estructuras que facilitan el acceso a los nutrientes para el crecimiento de los tumores y a los vasos sanguíneos para la metástasis. Los mecanismos bioquímicos y biofísicos no se comprenden bien, ya que este comportamiento intencionado era difícil de reproducir experimentalmente hasta ahora.

En un estudio publicado en la revista 'Biophysical Journal, estos investigadores han demostrado la migración y la formación de estructuras a gran escala por parte de células cancerígenas cultivadas en el sustrato de 'Matrigel', y han desarrollado modelos simulados sencillos que reproducen sus observaciones.

El equipo de investigación cultivó por primera vez células HeLa, una cepa de células de cáncer de cuello uterino de tipo epitelial, en 'Matrigel', una mezcla de proteínas gelatinosas que se asemejan al entorno extracelular de muchos tejidos, y demostró que las células migran agresivamente y forman estructuras a gran escala. Esto era antes difícil de lograr 'in vitro', ya que las células HeLa son relativamente inmóviles en el vidrio. Usando imágenes en lapso de tiempo analizaron los patrones de migración celular y cuantificaron las estructuras a gran escala con una función de correlación de dos puntos.

"Observamos que las células HeLa mostraban primero una mayor movilidad en 'Matrigel', que luego disminuyó después de integrarse en una estructura espacialmente distinta. También observamos que las células HeLa en estrecha proximidad formaban puentes entre los agregados celulares, y que las estructuras se formaban de forma dependiente de la densidad celular", explica una de las investigadoras, Tokuko Haraguchi.

Para explicar estos resultados, los investigadores desarrollaron un modelo simulado en el que las células migran e interactúan utilizando dos fuerzas distintas: fuerzas remotas que actúan a distancia a través de la deformación del sustrato, y fuerzas de contacto entre células en proximidad física. Al habilitar selectivamente estas fuerzas, modelaron los tres tipos de estructuras formadas (islas, estructuras en forma de red y continentes) de acuerdo con la densidad de las células.

"Las células cancerosas pueden depender de la mímica vasculogénica para la supervivencia y la proliferación. Una completa comprensión de este proceso puede, mediante la manipulación de la densidad celular relevante y los parámetros de fuerza, inhibir estas estructuras similares a la red. Esto puede tener un gran potencial para combatir el cáncer", concluye el autor principal de la investigación, Tadashi Nakano.

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