Новости, связанные с пандемией Covid-19, отодвинули на второй план вопросы других заболеваний.
В пиковое время волн из многих стран поступали сообщения о том, что люди с сердечно-сосудистыми, онкологическими и другими серьезными заболеваниями не могут получить соответствующую медицинскую помощь.
Но исследования в этих областях не прекратились.
В чем суть исследования?
Исследователи из Лейпцигского университета (Германия) провели эксперимент , результаты которого могут обеспечить новый способ прогнозирования риска метастазирования раковых клеток.Вот суть: раковые клетки в биологических тканях ведут себя как пассажиры переполненного автобуса.
То есть при малой плотности они могут свободно перемещаться, но как только плотность увеличивается, они сильно сжимаются, что препятствует их дальнейшему движению.
Эта особенность уже давно задокументирована.
Эксперимент, проведенный Штеффеном Гроссером и его коллегами, подтверждает спорную идею о том, что движением клеток можно управлять с помощью их формы.
Чтобы опухоль росла и размножалась, раковые клетки должны иметь возможность «передавать» друг друга.
Но обычно клетки опухоли упакованы настолько плотно, что их движение теоретически невозможно.
Каким-то образом в ходе процесса, который до сих пор не до конца изучен, части опухоли могут стать «жидкими».
Чтобы исследовать эту проблему, Гроссер и его коллеги изучали «сфероиды» — культуры трехмерных клеток размером менее миллиметра, полученные из злокачественных и доброкачественных тканей.
Команда измерила механические свойства сфероидов, отслеживая движение каждой клетки, когда пары сфероидов слились вместе.
Здоровые сфероиды вели себя как твердые шарики с жидкими внешними слоями, тогда как раковые сфероиды сливались в полностью жидкие капли.
При этом наблюдалась тенденция: у жидкоподобных сфероидов клетки и их ядра были удлиненными.
Это намекало на контроль текучести, связанный с формой.
Процесс исследования
В ходе исследования изучалась объемная текучесть ткани в 3D и определялось, как она связана с формой клетки и ядра.Для этого у пациентов с раком молочной железы и шейки матки были взяты образцы, у которых были обнаружены участки, где клетки могли двигаться и были неподвижны.
Вырезанные вручную опухолевые ткани окрашивали витальным красителем ДНК и наблюдали в течение 12 часов.
На рис.
а показаны клеточные треки ткани первичной опухоли молочной железы.
В некоторых участках клетки наблюдалась высокая подвижность клеток, тогда как в других сохранялась стабильность.
Отслеживание осуществлялось с помощью ФИДЖИ (платформа с открытым исходным кодом для анализа биологических изображений).
В работе использовались срезы сфероидов двух типов: эпителиоподобных клеток MCF-10A и злокачественных клеток MDA-MB-436. На фотографиях ядра клеток отмечены красным, актин — зеленым.
Для клеток MCF-10A через 12 часов прогресса практически нет, а сфероиды MDA-MB-436 сливаются, как капли жидкости.
Таким образом, посредством экспериментов, включающих механическое слияние сфероидов и отслеживание отдельных живых клеток, было показано, что образец рака разжижается активными клетками, перемещающимися через ткань.
В то время как здоровый образец имеет более прочную структуру.
Трехмерные сегменты образцов показали, что степень текучести тканей коррелирует с удлиненной формой клеток и их ядер.
Эта корреляция связывает форму клеток с их подвижностью и механическим поведением.
В ходе исследования были обнаружены два активных состояния: аморфное стеклообразное состояние с характеристиками трехмерного «застревания» клетки в тканях и неупорядоченное жидкое состояние.
Это говорит о том, что форма отдельных клеток и ядер может служить маркером метастатического потенциала для индивидуального лечения рака.
Почему это важно?
Подавляющее большинство смертей, связанных с раком (около 90%), вызваны метастазами, а не первичными опухолями.И в то же время механизмы, приводящие к первичному образованию опухоли, изучены достаточно подробно.
Этому посвящено множество исследований, чего нельзя сказать о процессе метастазирования.
Но за последние 16 лет наметился некоторый прогресс в освещении различных аспектов реализации метастатической программы.
Особенно это касается карцином (как в описанном исследовании), на долю которых приходится около 80% злокачественных опухолей.
Заключение
Понятно, что корреляция между формой клетки и ее подвижностью не доказывает ее влияния на процесс распространения раковых клеток.Поэтому без аналитических моделей ученые будут продолжать спорить о том, что главное: форма или плотность.
Но интуитивно контроль формы над движением кажется очевидным.
Даже в переполненном автобусе, если повернуться боком, можно протиснуться.
Теги: #здоровье #рак #клетки #раковая опухоль #метастазы #карцинома #метастазирование #исследования
-
Все Спать... На Работе
19 Oct, 24 -
Цена Прогресса, Этические Уравнения И Фашизм
19 Oct, 24 -
Outwiker 1.0 Бета 1
19 Oct, 24
