Πώς η ροή του αίματος βοηθά τον καρκίνο να εξαπλωθεί
Η μετάσταση είναι η εξάπλωση του καρκίνου σε άλλα μέρη του σώματος και ο κύριος λόγος για τον οποίο η ασθένεια είναι τόσο σοβαρή. Τώρα, μια ολοκαίνουργια έρευνα αποκαλύπτει ότι η ροή του αίματος είναι βασικός παράγοντας σε αυτήν τη διαδικασία.
Σε ένα έγγραφο που έχει πλέον δημοσιευτεί στο περιοδικό Αναπτυξιακό κύτταρο, οι επιστήμονες - που είναι από το Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας και Ιατρικής Έρευνας στη Γαλλία - περιγράφουν τις δοκιμές τους σε ζέβρα και ανθρώπους.
Τα πειράματα επιβεβαίωσαν ότι η ροή του αίματος επηρεάζει τις τοποθεσίες στις οποίες τα μεταναστευτικά καρκινικά κύτταρα "σταματούν" μέσα στα αιμοφόρα αγγεία.
Αναλύουν επίσης πώς αυτά τα καρκινικά κύτταρα εξέρχονται μέσω των τοιχωμάτων των αιμοφόρων αγγείων και δημιουργούν δευτερεύουσες θέσεις όγκου.
«Μια μακροχρόνια ιδέα στον τομέα», εξηγεί ο συγγραφέας της μελέτης, Dr. Jacky G. Goetz, επικεφαλής του εργαστηρίου στο Πανεπιστήμιο του Στρασβούργου στη Γαλλία - όπου διεξήχθη η μελέτη - «είναι ότι η σύλληψη ενεργοποιείται όταν κυκλοφορούν καρκινικά κύτταρα καταλήγετε σε τριχοειδή αγγεία με πολύ μικρή διάμετρο μόνο λόγω περιορισμών μεγέθους. "
Ωστόσο, όπως εξηγεί ο Δρ Goetz, τα ευρήματά τους δείχνουν ότι ο «φυσικός περιορισμός» δεν είναι ο μόνος παράγοντας μετάστασης, επειδή «η ροή του αίματος έχει ισχυρό αντίκτυπο στο να επιτρέψει στα καρκινικά κύτταρα να δημιουργήσουν πρόσφυση με το τοίχωμα των αγγείων»
Η μετάσταση και τα βασικά της βήματα
Η μετάσταση είναι η διαδικασία μέσω της οποίας τα καρκινικά κύτταρα αναχωρούν και μεταναστεύουν από τις κύριες θέσεις τους και ταξιδεύουν μέσω του λεμφικού συστήματος ή της κυκλοφορίας του αίματος για να δημιουργήσουν δευτερογενείς ή μεταστατικούς όγκους σε απομακρυσμένα μέρη του σώματος.
Η μετάσταση είναι η κύρια αιτία θανάτου από καρκίνο και «πρωταρχικής σημασίας στην πρόγνωση των καρκινοπαθών».
Είναι μια περίπλοκη διαδικασία και προχωρά ως μια ακολουθία βημάτων, καθένα από τα οποία πρέπει να ολοκληρωθεί για να αναπτυχθεί ο δευτερογενής όγκος. Η σειρά των βημάτων, γνωστή ως «μεταστατικός καταρράκτης», προχωρά ως εξής:
- εισβάλλοντας σε κοντινό υγιή ιστό
- διασχίζοντας τα τοιχώματα των γειτονικών αιμοφόρων αγγείων και των λεμφαδένων
- ταξιδεύοντας μέσω της κυκλοφορίας του αίματος ή του λεμφικού συστήματος σε απομακρυσμένα μέρη του σώματος
- σύλληψη σε απομακρυσμένα, μικρά αιμοφόρα αγγεία ή τριχοειδή αγγεία, εισβάλλοντας στα τείχη τους και διασχίζοντας τον περιβάλλοντα υγιή ιστό
- σπορά ενός βιώσιμου, μικροσκοπικού όγκου στον υγιή ιστό
- δημιουργώντας μια ειδική παροχή αίματος αυξάνοντας νέα αιμοφόρα αγγεία για τη σίτιση του νέου όγκου
Η νέα μελέτη αφορά το τέταρτο βήμα, στο οποίο τα κυκλοφορούντα καρκινικά κύτταρα σταματούν σε τριχοειδή αγγεία και διασχίζουν το ενδοθήλιο τους, ή το φράγμα κυττάρων που ευθυγραμμίζουν τα τοιχώματα των αγγείων, στον περιβάλλοντα ιστό.
Η μελέτη διερευνά «μηχανικά στοιχεία» στο αίμα
Στο έγγραφο μελέτης τους, οι συγγραφείς εξηγούν ότι «πολύ λίγα είναι γνωστά για το πώς [κυκλοφορούν κύτταρα όγκου] συλλαμβάνουν και προσκολλώνται στο ενδοθήλιο των μικρών τριχοειδών αγγείων και αφήνουν την κυκλοφορία του αίματος διασχίζοντας το αγγειακό τοίχωμα».
Μια περιοχή που είναι ιδιαίτερα ασαφής, προσθέτουν, είναι ο «ρόλος που διαδραματίζουν μηχανικά στοιχεία που συναντώνται στο αίμα» κατά τη διάρκεια αυτού του βήματος.
Για τη μελέτη τους, οι επιστήμονες ανέπτυξαν μια «πρωτότυπη πειραματική προσέγγιση» στην οποία σημείωσαν και ακολούθησαν κυκλοφορούντα καρκινικά κύτταρα καθώς ταξίδευαν μέσω αιμοφόρων αγγείων σε έμβρυα από ζέβρα. Το μοντέλο τους επέτρεψε επίσης να μεταβάλλουν και να μετρήσουν τη ροή του αίματος στα αγγεία.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι θέσεις στα αιμοφόρα αγγεία στα οποία τα κυκλοφορούντα καρκινικά κύτταρα σταματούν να ταξιδεύουν συνδέονται στενά με τους ρυθμούς ροής.
Οι συγγραφείς σημειώνουν ότι η «τιμή κατωφλίου για αποτελεσματική πρόσφυση […] κυμαίνεται από 400 έως 600 [μικρόμετρα ανά δευτερόλεπτο].»
«Ενδοθηλιακά κύτταρα κυρτωμένα γύρω από καρκινικά κύτταρα»
Η ομάδα διαπίστωσε επίσης ότι η ροή του αίματος είναι απαραίτητη για την «εξαγγείωση», τη διαδικασία μέσω της οποίας τα καρκινικά κύτταρα εξέρχονται από τα αιμοφόρα αγγεία.
Αυτό ήταν προφανές στην απεικόνιση χρονομέτρησης που έδειξε ότι τα ενδοθηλιακά κύτταρα «κατσάρωσαν» γύρω από τα συλληφθέντα καρκινικά κύτταρα στα αιμοφόρα αγγεία των εμβρύων των ζέβρα.
«Η ροή του αίματος σε αυτό το βήμα είναι απαραίτητη. Χωρίς ροή, η ενδοθηλιακή αναδιαμόρφωση δεν συμβαίνει. Χρειάζεστε μια ορισμένη ποσότητα ροής για να διατηρήσετε το ενδοθήλιο ενεργό, ώστε να μπορεί να αναδιαμορφωθεί γύρω από το καρκινικό κύτταρο. "
Δρ Jacky G. Goetz
Οι ερευνητές κατέληξαν στα ίδια αποτελέσματα όταν παρατήρησαν την πρόοδο των εγκεφαλικών μεταστάσεων σε ποντίκια.
Για αυτό το πείραμα, χρησιμοποίησαν μια τεχνική απεικόνισης που ονομάζεται ενδοσωματική συσχετιστική μικροσκοπία, η οποία συνδυάζει μοντέλα ζωντανών κυττάρων με ηλεκτρονική μικροσκοπία, έτσι ώστε η δυναμική να μπορεί να παρατηρηθεί σε ένα ζωντανό ζώο.
Η ροή ελέγχει τη θέση, την έναρξη του δεύτερου όγκου
Τέλος, η ομάδα επιβεβαίωσε τα ευρήματα παρατηρώντας δευτερογενείς όγκους στον εγκέφαλο 100 ανθρώπινων ασθενών, των οποίων οι πρωτογενείς όγκοι βρίσκονταν σε διάφορα μέρη του σώματος.
Όπως και με το μοντέλο zebrafish, χρησιμοποίησαν μια τεχνική απεικόνισης για να χαρτογραφήσουν τις θέσεις των δευτερογενών όγκων.
Όταν συγχώνευσαν τον χάρτη μεταστάσεων του εγκεφάλου με έναν χάρτη ροής αίματος ενός υγιούς ασθενούς ελέγχου, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ταιριάζει με αυτό που βρήκαν στο μοντέλο του zebrafish, επιβεβαιώνοντας ότι οι δευτερογενείς όγκοι προτιμούν να αναπτύσσονται σε περιοχές όπου η ροή του αίματος βρίσκεται εντός ενός συγκεκριμένου εύρους .
Οι συγγραφείς καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι τα ευρήματά τους αποκαλύπτουν ότι η ροή του αίματος ελέγχει όχι μόνο την τοποθεσία, αλλά και την έναρξη της «μεταστατικής ανάπτυξης».
Τώρα θέλουν να διερευνήσουν τρόπους για να μπλοκάρουν την αναδιαμόρφωση του ενδοθηλίου γύρω από το κυκλοφορούν καρκινικό κύτταρο ως έναν τρόπο για να διαταράξουν την έξοδο του στον περιβάλλοντα ιστό. Ένα τέτοιο επίτευγμα θα μπορούσε να αποτρέψει τη μετάσταση από την ολοκλήρωση των απαραίτητων βημάτων για την επιτυχή ανάπτυξη ενός δευτερογενούς όγκου.
