Pressão crescimento do tumor limites
Físicos na França descobriram que a simples aplicação de pressão mecânica podem retardar o crescimento de um tumor e limitar seu tamanho. Os pesquisadores, que desenvolvem o seu trabalho usando células ratos, dizem que os resultados poderiam levar a melhor ferramentas de diagnóstico para o câncer e, talvez, eventualmente, para novos tipos de medicamentos para tratar a doença.
É sabido que os tumores se desenvolvem em forma e cânceres quando o DNA sofre mutações dentro de células que vivem, mas como que o desenvolvimento é influenciado pelo ambiente em torno de um tumor permanece um assunto de debate. A nova pesquisa, por Jean-François Joanny do Instituto Curie em Paris, e colegas, investiga como o crescimento de um tumor é limitada pela pressão que experiências como ele empurra contra o tecido saudável circundante.
É difícil separar os papéis da genética, bioquímica e mecânica em um tumor dentro de um organismo vivo. Para contornar esta equipa Joanny problema é faz o seu trabalho na bancada do laboratório usando uma bola de tumor-like de células de camundongo com um diâmetro de alguns décimos de milímetro. Os pesquisadores colocar o tumor simulada em um saco de vários milímetros de comprimento e feita a partir de um polímero semi-permeável. Este é então colocado em uma solução contendo nutrientes que permitem que as células a crescer. Deixado sozinho neste estado o tumor teria continuado a crescer de duas a três semanas, até atingir um estado estacionário em que a morte das células equilibra exatamente a divisão celular.
Reprimir com açúcar
Para descobrir o que a pressão tem efeito sobre esse crescimento, a equipe adiciona moléculas de açúcar muito tempo para a solução.Estas moléculas são demasiado grandes para passar pelos minúsculos poros na bolsa e assim permanecem fora do saco, criando um desequilíbrio em sua concentração que as forças de solução fora do saco, a fim de tentar restaurar o equilíbrio. A maior concentração de solutos fora do saco, em seguida, exerce pressão mecânica sobre o saco, e essa pressão é sentida pelo interior do tumor. Isto é repetido usando tumores identicamente preparados, cada um em seu próprio saco e imerso em uma solução com diferentes concentrações de açúcar, portanto, expondo cada tumor a uma pressão diferente.
A equipe descobriu que, quanto maior a pressão do crescimento mais lento do tumor e quanto menor o tamanho final do tumor. Por exemplo, exercendo uma pressão de 500 pascal (apenas 0,5% da pressão atmosférica), metade tanto a taxa de crescimento do tumor e seu volume de estado estacionário.
Para estabelecer exatamente como pressão retarda o crescimento, Joanny e colegas de trabalho congelou os tumores, corte-as em fatias muito finas e cobertas as fatias com dois tipos de anticorpos.Isso revela a distribuição de morrer e dividir células em cada tumor - os dois tipos de células fluorescentes no comprimento de onda diferente. Eles descobriram, ao contrário das expectativas, que a aplicação de pressão a um tumor não sensivelmente alterar a taxa de morte celular. Em vez disso, a pressão só parece afetar a divisão celular, reduzindo-o em todo o tumor, mas especialmente no núcleo.
Não há espaço para a divisão
Comparando esses resultados com uma simulação de computador, os pesquisadores concluíram que este menor crescimento resulta diretamente da pressão mecânica, ao invés de todos os processos bioquímicos afetados pela mudança de pressão. A simulação representa pares de células como partículas mutuamente repelindo, cada qual divide-se em um novo par, quando a sua separação excede um determinado valor. Com a morte de célula representada por uma taxa constante de remoção de partículas, aumentando a pressão do lado de fora do tumor simulada produz uma redução no crescimento que coincide com o observado nos experimentos.
Tendo verificado que a colocação de um tumor sob pressão reduz o tamanho final desse tumor, o membro da equipa Fabien Montel aponta que os tumores mais invasivos e, portanto, mais perigosos, devem ser aqueles que são capazes de suportar pressões mais elevadas. Ele diz que ele e seus colegas gostaria de ser capaz de provar essa correlação, colocando biossensores minúsculos tumores em pacientes dentro e estabelecendo que os mais perigosos são realmente aqueles sujeitos a pressões mais elevadas (ele acrescenta que esses sensores podem vir a ser utilizado como um diagnóstico ferramenta para medir o quão perigoso tumores individuais são). Mas ele diz que isso seria extremamente difícil de fazer com a tecnologia atual e assim um passo mais viável seguinte seria levar peças de tumores que foram retirados de pacientes e expô-los ao teste de estresse de laboratório, demonstrando assim, embora dentro de condições ideais, que a correlação de pressão invasiva é real.
"Não estamos dizendo que a mecânica é a única maneira de olhar para o crescimento do tumor, porque sabemos que há um monte de bioquímica envolvidos", diz Montel. "Mas talvez nós não tem que saber todos os detalhes do que está acontecendo dentro da célula, a fim de compreender o seu crescimento."
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