?

Ученые выяснили, как метастазы распространяются через кровоток

Фото: Medical Insider

Фото: ВикипедияУченые выяснили, как метастазы распространяются через кровотокМетастазирование — это распространение рака на другие части тела. Новое исследование, опубликованное в научном журнале Developmental Cell, показывает, что кровоток является ключевым фактором в этом процессе.

Фото: Википедия

Какую роль играет кровь в распространении рака?

Исследователи из Франции провели свои тесты на рыбках Данио и людях. Эксперименты подтвердили, что кровоток влияет на места, где раковые клетки «останавливаются» внутри кровеносных сосудов. Ученые также подробно описывают, как раковые клетки проходят через стенки кровеносных сосудов и формируют вторичные опухолевые участки.

Метастазы являются ведущей причиной смерти от рака и важны в прогнозе онкологических больных. Это сложный процесс и протекает он в виде последовательных действий, которые будут завершены процветанием вторичной опухоли. Серия шагов, известная как «метастатический каскад», протекает следующим образом:

вторжение в близлежащую здоровую ткань;

прохождение через кровоток или лимфатическую систему в отдаленные части тела;

задерживание в отдаленных, небольших кровеносных сосудах и капиллярах;

образование опухоли в здоровой ткани;

появление новых кровеносных сосудов для роста новой опухоли.

Новое исследование касается стадии, в которой циркулирующие опухолевые клетки задерживаются в капиллярах.

В своей работе авторы объясняют, что «очень мало известно о том, как циркулирующие опухолевые клетки останавливаются, прилипают к эндотелию небольших капилляров и покидают кровоток, пересекая сосудистую стенку».

Материалы и методы исследования

Для этого исследования ученые разработали «оригинальный экспериментальный подход», в котором маркировали и следили за циркулирующими опухолевыми клетками, когда они проходили через кровеносные сосуды эмбрионов рыбок Данио. Данная модель также позволила варьировать и измерять кровоток в сосудах.

Результаты исследования

Результаты показали, что места в кровеносных сосудах, в которых циркулирующие опухолевые клетки прекращают движение, тесно связаны со скоростью потока. Авторы отмечают, что «пороговое значение скорости для эффективной адгезии составляет от 400 до 600 микрометров в секунду».

Ученые также обнаружили, что кровоток необходим для «экстравазации» — процесса, когда опухолевые клетки выходят из кровеносных сосудов. Это было очевидно при визуализации, которая показала, что эндотелиальные клетки «скручиваются» вокруг опухолевых клеток в кровеносных сосудах эмбрионов рыбок Данио.

«Кровоток на этом этапе необходим. Без потока эндотелиальное ремоделирование не происходит. Необходимо определенное количество потока, чтобы поддерживать эндотелий активным, чтобы он мог перестраиваться вокруг опухолевой клетки», — говорит Джеки Гетц (Jacky Goetz).

Исследователи пришли к тем же результатам, когда наблюдали процесс метастазирования в головном мозге мышей. Для этого эксперимента они использовали метод визуализации, называемый корреляционной микроскопией, который сочетает в себе модели живых клеток с электронной микроскопией, так что динамику можно наблюдать у живого животного.

Затем исследователи подтвердили результаты, наблюдая вторичные опухоли в головном мозге 100 человек, первичные опухоли которых находились в различных частях тела. Как и в случае с моделью Данио, они использовали метод визуализации для определения местоположения вторичных опухолей.

Когда ученые объединили карту метастазов в мозгу у онкологического больного с картой кровотока здорового человека, исследователи обнаружили, что вторичные опухоли предпочитают расти в областях, где кровоток находится в определенном диапазоне.

Результаты показывают, что кровоток контролирует не только местоположение, но и начало «метастатического роста». Теперь ученые хотят исследовать способы блокирования ремоделирования эндотелия вокруг циркулирующей опухолевой клетки как способ нарушить выход в окружающие ткани. Такое достижение может предотвратить метастазирование.

Авторы другого исследования заявляют, что метастазы скрываются в остеобластах, используя их как щит.

Литература

Follain G. et al. Hemodynamic forces tune the arrest, adhesion and extravasation of circulating tumor cells //Developmental Cell. – 2017. – С. 183046.

Популярные темы
illustration Created with Sketch.
Задайте ваш вопрос
Задать вопрос
Новости партнеров
Новости партнеров