Undersøgelse kaster lys over kræftcellers tovtrækkeri

Det er vigtigt at forstå, hvordan kræftceller spredes fra en primær tumor, af en række årsager, herunder at bestemme aggressiviteten af ​​selve sygdommen. Bevægelsen af ​​celler ind i den ekstracellulære matrix (ECM) af nabovæv er et væsentligt trin i cancerprogression, der direkte korrelerer med begyndelsen af ​​metastase.

I en undersøgelse offentliggjort i APL Bioengineering et team af forskere fra Tyskland og Spanien brugte et brystkræftcellelinjepanel og primære tumoreksplantater fra bryst- og livmoderhalskræftpatienter til at undersøge to forskellige cellulære kontraktilitetstilstande:en, der genererer kollektiv vævsoverfladespænding, der holder celleklynger kompakte, og en anden mere retningsbestemt , kontraktilitet, der gør det muligt for celler at trække sig selv ind i ECM.

"Vi fokuserede på to parametre, nemlig cellernes evne til at trække i ECM-fibrene og generere trækkræfter og på deres evne til at trække i hinanden og derved generere en høj vævsoverfladespænding," siger forfatter Eliane Blauth. "Vi knyttede hver egenskab til forskellige kontraktile mekanismer og spurgte, hvordan de er forbundet med kræftcelleudslip og tumoraggressivitet."

Holdet fandt ud af, at mere aggressive celler trækker stærkere på ECM end på sig selv, mens ikke-invasive celler trækker stærkere på sig selv end på ECM - og at de forskellige trækkende adfærd tilskrives forskellige strukturer af actincytoskelettet inde i cellerne.

Invasive celler bruger overvejende actin-stressfibre - tykke actinbundter, der spænder over cellen - til at generere kræfter på deres omgivelser, mens ikke-invasive celler genererer kræfter gennem deres actin cortex, et tyndt netværk direkte under cellemembranen.

Undersøgelsen viste, at det ikke er den overordnede størrelse af disse kontraktilitetstilstande, men samspillet mellem dem, der bestemmer en celles potentiale for flugt. Eksperimenter med kun moderat invasive celler viste, at den samlede kraft, disse celler genererer på ECM-fibrene, er sammenlignelig med den for ikke-invasive celler, men de kan stadig løsne og invadere ECM, hvilket ikke er muligt for ikke-invasive celler.

"De ikke-invasive celler har stadig en høj kortikal kontraktilitet, der holder dem sammen, mens de moderat invasive celler har en næsten forsvindende kortikal kontraktilitet," sagde Blauth. "Så der er ikke meget, der holder dem tilbage, selvom de trækker meget svagere på ECM-fibrene."

Holdets målinger med patientafledte vitale tumoreksplantater bekræftede deres resultater fra cellelinjeforsøgene. Her faldt antallet af celler med høj kortikal kontraktilitet under tumorprogression.

"Dette indikerer yderligere, at cellernes evne til at trække i hinanden og holde sig samlet bliver svagere, efterhånden som tumoren vokser, hvilket potentielt øger risikoen for metastase."

Flere oplysninger: Forskellige kontraktilitetstilstande kontrollerer celleudslip fra multicellulære sfæroider og tumoreksplantater, APL Bioengineering (2024). DOI:10.1063/5.0188186

Journaloplysninger: APL Bioengineering

Leveret af American Institute of Physics