Un tumor maligno se caracteriza por su capacidad de propagarse a su alrededor. Para hacerlo, las células tumorales se adhieren al tejido circundante principalmente colágeno y usan fuerzas para propulsar. Física de la naturaleza publicado hoy un estudio realizado por un equipo dirigido por Xavier Trepat, investigador ICREA en el Instituto de Bioingeniería de Cataluña IBEC y profesor en el Departamento de Biomedicina de la Universidad de Barcelona UB, y Jaume Casademunt, profesor de Física en la UB, revela las fuerzas que estas células tumorales usan para propagarse. La relación entre estas fuerzas y el movimiento celular va más allá de las leyes físicas actuales, sugiere una investigación reciente.
Los investigadores colocaron células tumorales de mama en una superficie rica en colágeno y observaron cómo se expandían. Gracias a la tecnología desarrollada por el grupo de Trepat, esto les permitió medir las fuerzas físicas que utilizaron estas células durante el proceso, lo que no se ha observadolejos. Con estos métodos, vieron que la propagación del tumor depende de una competencia entre fuerzas: las células se adhieren entre sí y se mantienen juntas, y al mismo tiempo, se adhieren al medio ambiente para escapar. Dependiendo de la fuerza predominante,el tumor mantendrá su forma esférica o se extenderá totalmente alrededor de la superficie ". Es un proceso similar al que colocamos una gota de agua en una superficie. En algunas superficies, la gota se extenderá totalmente, por ejemplo, en un ladrillo, mientras que cuando se coloca en otras superficies, la gota seguirá siendo esférica, por ejemplo, en una tela impermeable para paraguas ", dice Carlos Pérez, investigador del IBEC, pasante en 'la Caixa' y primer autor del artículo.
A pesar de las similitudes entre tumores y líquidos, la física en estos dos fenómenos es muy diferente. "Entendemos que mojar en las superficies es un problema central en la física clásica, pero los tumores parecen seguir leyes muy diferentes", señala Ricard Alert, investigador de la UB, pasante en 'la Caixa' y coautor del artículo. A diferencia de los fluidos pasivos, las células pueden crear fuerzas y moverse por sí mismas. Esto convierte los tejidos biológicos en fluidos activos y, en particular, los tumores en gotas activas. Por lo tanto, comprender el tumorla expansión en una superficie requiere el desarrollo de una nueva teoría física que los investigadores han denominado "humectación activa".
"Cuando pensamos en el estado de la materia, generalmente pensamos en sólidos, líquidos o gases. Nuestros resultados y otros resultados de laboratorio señalan que las células vivas no encajan en este esquema y se comportan como otro estado de la materia, que llamamos activoimporta ", dice Jaume Casademunt. Cuando aparece un tumor, las células acumulan mutaciones y sus propiedades mecánicas cambian. En general, las células tumorales pierden la unión entre ellas y se unen con su entorno. Durante el crecimiento del tumor, el propio entorno también cambia, aumentando su cantidadde colágeno y rigidez. "Nuestros experimentos muestran que estos cambios son suficientes para desordenar el equilibrio de fuerzas y hacer que las células comiencen a extenderse", dice Xavier Trepat.
Estos hallazgos muestran la importancia de las fuerzas físicas en la metástasis, abriendo la ventana al desarrollo de terapias para alterar la mecánica de los tumores como un posible tratamiento.
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Materiales proporcionado por Universidad de Barcelona . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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