Kuinka verenkierto auttaa syöpää leviämään
Metastaasi on syövän leviäminen muihin kehon osiin ja tärkein syy taudin vakavuuteen. Nyt uusi tutkimus paljastaa, että verenkierto on keskeinen tekijä tässä prosessissa.
Lehdessä julkaistussa lehdessä Kehityssolu, tutkijat - jotka ovat Ranskan kansallisen terveys- ja lääketieteellisen tutkimuksen instituutista - kuvaavat testejä seeprakalalla ja ihmisillä.
Kokeet vahvistivat, että verenkierto vaikuttaa niihin paikkoihin, joissa siirtyvät syöpäsolut "pysähtyvät" verisuonten sisällä.
He myös kuvaavat kuinka nämä syöpäsolut poistuvat verisuonten seinämien läpi ja muodostavat toissijaiset kasvainpaikat.
"Alan pitkäaikainen idea", kertoo tutkimuksen vanhempi tutkija Dr. Jacky G. Goetz, laboratorion johtaja Strasbourgin yliopistossa Ranskassa - missä tutkimus tehtiin - "että pidätys laukaistaan kasvainsolujen kiertäessä" päätyvät kapillaareihin, joiden halkaisija on hyvin pieni pelkästään kokorajoitusten vuoksi. "
Kuitenkin, kuten tohtori Goetz selittää, heidän havainnot osoittavat, että "fyysinen rajoitus" ei ole ainoa metastaasien ajuri, koska "verenkierolla on voimakas vaikutus siihen, että kasvainsolut voivat muodostaa tarttuvuuden verisuonen seinämään."
Metastaasi ja sen päävaiheet
Metastaasi on prosessi, jonka kautta kasvainsolut lähtevät ja siirtyvät ensisijaisilta paikoiltaan ja kulkeutuvat imusysteemin tai verenkierron läpi sekundääristen tai metastaattisten kasvainten muodostamiseksi kehon kaukaisiin osiin.
Metastaasi on johtava syöpäkuoleman syy ja sillä on "ensisijainen merkitys syöpäpotilaiden ennusteessa".
Se on monimutkainen prosessi, joka etenee vaiheiden sarjana, joista jokainen on suoritettava loppuun, jotta toissijainen kasvain kukoistaa. Vaiheiden sarja, joka tunnetaan nimellä "metastaattinen kaskadi", etenee seuraavasti:
- tunkeutuu läheiseen terveeseen kudokseen
- vierekkäisten verisuonten ja imusolmukkeiden seinien ylittäminen
- matkustaminen verenkierron tai imusolmukkeiden läpi kehon kaukaisiin osiin
- pysäyttäminen syrjäisissä, pienissä verisuonissa tai kapillaareissa, tunkeutuu niiden seiniin ja siirtyy ympäröivään terveeseen kudokseen
- elävän, pienen kasvaimen kylväminen terveeseen kudokseen
- erityisen verenkierron tuottaminen kasvattamalla uusia verisuonia uuden kasvaimen ruokkimiseksi
Uusi tutkimus koskee neljännen vaiheen, jossa kiertävät kasvainsolut pysähtyvät kapillaarissa ja kulkevat niiden endoteelin tai verisuonten seinämiä ympäröivien solujen esteen läpi ympäröivään kudokseen.
Tutkimuksessa tutkitaan veressä olevia mekaanisia vihjeitä
Tutkimuksessaan kirjoittajat selittävät, että "hyvin vähän tiedetään siitä, kuinka [kiertävät kasvainsolut] pysähtyvät ja tarttuvat pienten kapillaarien endoteeliin ja poistuvat verenkierrosta ylittämällä verisuoniseinän."
Alue, joka on erityisen epäselvä, he lisäävät, on "veressä havaittujen mekaanisten vihjeiden rooli" tämän vaiheen aikana.
Tutkimusta varten tutkijat kehittivät "alkuperäisen kokeellisen lähestymistavan", jossa ne merkitsivät ja seurasivat kiertäviä kasvainsoluja kulkiessaan verisuonten läpi seeprakalan alkioissa. Malli antoi heille myös mahdollisuuden vaihdella ja mitata verenkiertoa verisuonissa.
Tulokset osoittivat, että verisuonten kohdat, joissa verenkierrossa olevat kasvainsolut lakkaavat liikkumasta, liittyvät läheisesti virtausnopeuksiin.
Kirjoittajat huomauttavat, että "tehokkaan tarttuvuuden kynnysnopeusarvo […] vaihtelee välillä 400-600 [mikrometriä sekunnissa].
"Kasvainsolujen ympärille käpristyneet endoteelisolut"
Tiimi havaitsi myös, että verenkierto on välttämätöntä "ekstravasaatiolle", prosessille, jonka kautta kasvainsolut poistuvat verisuonista.
Tämä kävi ilmi timelapsikuvantamisesta, joka osoitti endoteelisolut "käpristyvän" pidätettyjen kasvainsolujen ympärille seeprakalan alkioiden verisuonissa.
”Verenkierto tässä vaiheessa on välttämätöntä. Ilman virtausta endoteelin uudistumista ei tapahdu. Tarvitset tietyn määrän virtausta pitääkseen endoteelin aktiivisena, jotta se voi uudistua kasvainsolun ympärillä. "
Tohtori Jacky G.Goetz
Tutkijat tulivat samoihin tuloksiin, kun he havaitsivat aivometastaasien etenemistä hiirissä.
Tässä kokeessa he käyttivät kuvantamistekniikkaa, jota kutsutaan intravitaaliseksi korrelatiiviseksi mikroskopiaksi, joka yhdistää elävät solumallit elektronimikroskopiaan, jotta dynamiikka voidaan havaita elävässä eläimessä.
Virtaus säätelee paikkaa, toisen kasvaimen puhkeaminen
Lopuksi ryhmä vahvisti havainnot havainnoimalla toissijaisia kasvaimia 100 ihmispotilaan aivoissa, joiden primaarikasvaimet olivat kehon eri osissa.
Kuten seeprakalan mallissa, he käyttivät kuvantamistekniikkaa toissijaisten kasvainten sijaintien kartoittamiseen.
Kun he yhdistivät aivometastaasikartan terveellisen kontrollipotilaan verenkierrekarttaan, tutkijat havaitsivat, että se oli samanlainen kuin seeprakalan mallissa havaittu, mikä vahvisti, että toissijaiset kasvaimet mieluummin kasvavat alueilla, joilla verenkierto on tietyllä alueella .
Kirjoittajat päättelevät, että heidän havaintonsa paljastavat, että verenkierto kontrolloi paitsi sijaintia myös "metastaattisen kasvun" alkamista.
He haluavat nyt tutkia tapoja estää endoteelin uudistuminen kiertävän kasvainsolun ympärillä keinona häiritä sen poistumista ympäröivään kudokseen. Tällainen saavutus voisi estää etäpesäkkeitä suorittamasta vaiheita, jotka ovat välttämättömiä sekundaarisen kasvaimen onnistuneelle kasvulle.
