ویسکوزیته بالاتر مایع خارج سلولی باعث افزایش انتشار سرطان می شود

به گزارش سیناپرس همدان، این یافته‌ها که مکانیسم جدیدی را نشان می‌دهد که انتشار سلول‌های سرطانی را ترویج می‌کند، در Nature منتشر شد و چارچوبی برای تحقیقات در حال انجام فراهم می‌کند که در نهایت ممکن است به شناسایی اهداف جدید بالقوه برای مبارزه با متاستاز سرطان منجر شود.
کاوستاو برا، فارغ التحصیل دکتری و آزمایشگاه کنستانتوپولوس و اولین نویسنده این مطالعه توضیح می دهد که اگرچه ویسکوزیته تنظیم نشده مایعات بدن برای تقریباً نیم قرن با بسیاری از بیماری ها مرتبط بوده است، مطالعات در مورد انتشار سلول های سرطانی تا به امروز عمدتاً با استفاده از مایعات با ویسکوزیته کم، مشابه آب انجام شده است. انتظار این بود که از آنجایی که در مایعات چسبناک‌تر مقاومت بیشتری وجود دارد، سلول‌های سرطانی به طور مؤثر حرکت نمی‌کنند یا متاستاز نمی‌دهند، اما ما نشان دادیم که برعکس است.
محققان نشان دادند که سلول‌ها چگونه نشانه فیزیکی افزایش ویسکوزیته را حس می‌کنند و به آن واکنش نشان می‌دهند و چگونه اسکلت سلولی، که شکل سلول و سازمان درون سلولی را کنترل می‌کند و در حرکت سلولی نقش دارد، با کانال‌های یونی و ناقل‌های یونی همکاری می‌کند ،پروتئین‌هایی که جریان مولکول های باردار در سراسر غشای سلول – برای واسطه مهاجرت کارآمد در ویسکوزیته بالا را هدایت می‌کنند.
ویسکوزیته خارج سلولی با تخریب پروتئین های بزرگ ترشح شده توسط سلول های طبیعی و سرطانی و با به خطر افتادن زهکشی عروق لنفاوی به دلیل رشد تومور اولیه افزایش می یابد. محققان دریافتند که یک محیط مقاومت بالاتر باعث تشکیل شبکه اکتین متراکم‌تر می‌شود که باعث غنی‌سازی محلی ناقل‌های یونی می‌شود که با کانال‌های آب برای تسهیل جذب آب، ترویج تورم سلولی و افزایش تنش غشایی همکاری می‌کنند. در لبه اصلی سلول، این افزایش کشش غشایی یک مسیر سیگنالینگ را فعال می کند که شامل یک کانال یونی به نام TRPV4 است که نشانه های فیزیکی را حس می کند. ویسکوزیته سیال به سلول دستور می دهد تا کانال های TRPV4 خود را باز کند و جذب کلسیم را تسهیل می کند، که ظرفیت تولید نیرو سلول ها را افزایش می دهد و در نهایت حرکت سلولی را سریع تر می کند.
دکتر سلما سرا، نویسنده و محقق در دانشگاه پومپئو فابرا در بارسلون، اسپانیا، یکی از همکاران مطالعه می‌گوید: مانند سلول‌های تحت ویسکوزیته بالا برای انجام تمرینات سخت و رشد عضلات (اکتین و میوزین) به باشگاه رفته‌اند که عملکرد آنها را برای رسیدن سریع‌تر به مقصد بهبود می‌بخشد.
الکس کیپاس، محقق پسا دکترا و نویسنده دوم این مطالعه، می گوید: قبلاً تصور می شد که آبشارهای مکانیکی با کانال های یونی مانند TRPV4 آغاز می شود. او می‌گوید: ما دریافتیم که سنجش ویسکوزیته با تشکیل اکتین متراکم‌تر و بسیار منشعب‌تر شروع می‌شود و فعال‌سازی TRPV4 در واقع پایین‌دست اکتین است.
هنگامی که محققان TPRV4 را از بین بردند، حرکت سریع‌تر سلول‌ها و توانایی آن‌ها برای تشکیل حافظه را در پاسخ به مواجهه قبلی با ویسکوزیته‌های بالا مسدود کردند. محققان از مدل‌های جنین نوعی ماهی 3 روزه استفاده کردند تا نشان دهند که حافظه افزایش ویسکوزیته می‌تواند سلول‌ها را قادر به حرکت سریع‌تر در رگ‌های خونی in vivo کند. آن‌ها همچنین از مدل‌های جنین  موش استفاده کردند تا نشان دهند که حافظه می‌تواند سلول‌های سرطانی را از طریق فرآیندی به نام خارج کردن عروق، گسترش دهد و منجر به تعداد بیشتری از کلونی‌های متاستاتیک دوردست شود.
کنستانتوپولوس می‌گوید بررسی چگونگی واکنش تومورهای اولیه و سلول‌های سرطانی منتشر شده از تومورهای اولیه به تغییرات موضعی ویسکوزیته مایع خارج سلولی در طول پیشرفت بیماری و در طول تهاجم به محیط ریز بافت، در مدل‌های حیوانی آزمایشگاهی، آموزنده خواهد بود. توسعه و بهینه‌سازی حسگرهای زیستی که امکان اندازه‌گیری در زمان واقعی ویسکوزیته مایع خارج سلولی را همراه با تصویربرداری از سلول‌های سرطانی در حیوانات زنده می‌سازد، برای پرداختن به این نکته بسیار مهم خواهد بود. آنها همچنین قصد دارند بررسی کنند که آیا ویسکوزیته خارج سلولی بر سایر فرآیندهای سلولی مرتبط فیزیولوژیکی تأثیر می گذارد یا خیر.
این مقاله در ژورنال Nature منتشر شد.
منبع : news-medical
مترجم: کیانوش کرمی