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Cáncer: Descubren cómo funcionan las señales que favorecen su propagación

  • Descubrir cómo se expande el cáncer es el reto más importante al que se enfrentan los investigadores en esta materia, pues la metástasis del cáncer es la causa principal de las muertes por esta enfermedad. 
  • Han descubierto cómo funciona  la cascada de activación de la proteína Rac1 implicada en  la propagación del cáncer
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    Esta micrografía electrónica muestra una célula cancerosa (área superior más oscuro) que se ha formado de tres invadopodia que están penetrando en la matriz extracelular adyacente (bajar zona más clara)

Los investigadores del Albert Einstein College de Medicina de la Universidad de Yeshiva han descubierto una vía de activación de señales en las células cancerosas que controla su capacidad para invadir los tejidos cercanos de manera bien organizada. Los resultados ofrecen una visión de los primeros eventos moleculares implicados en la metástasis que es la propagación de las células del tumor inicial a otras partes del cuerpo. El estudio fue publicado hoy en la edición en línea de Nature Cell Biology.

Descifrando el mecanismo de expansión del cáncer

Para migrar de un tumor primario, una célula de cáncer debe primero romper la matriz extracelular (o ECM) que es el tejido conectivo . La célula cancerosa lo hace formando invadopodia (son como protuberancias que parecen pies) durante un corto lapso de tiempo. Las invadopodia liberan enzimas que degradan la ECM, mientras que otras protuberancias tiran de la célula de cáncer al igual que una locomotora tira de un tren.

La célula de cáncer invasora se basa en unciclo de formación/desparición de invadopodia para viajar con éxito  y entrar a los vasos sanguíneos cercanos que la llevarán a partes distantes del cuerpo. Será interesante observar cómo podría influir en este proceso, lo que ya hablábamos aquí sobre cómo el colesterol “malo” ayudaba a la metástasis del cáncer.

“Desde hace un tiempo sabemos que los invadopodia son impulsados ​​por filamentos de actina” (la actina es una proteína presente en el tejido conectivo de todo el cuerpo), dijo el líder del estudio, Louis Hodgson , Ph.D. , profesor adjunto de anatomía y biología estructural en Einstein . “Pero exactamente la regulación de la actina en los invadopodia no estaba claro.”

La proteína Rac1 directamente implicada en  la metástasis del cáncer

Estudios previos habían sugerido que una proteína llamada Rac1 desempeña un papel en la invasión de las células del cáncer. Cuando los niveles de Rac1 son elevados, las células cancerosas presentan características más invasivas. Pero esta actividad del Rac1 que se suponía que ocurría en los invadopodia nunca había sido observada directamente, sino que se había inferido”.

La observación del funcionamiento de la proteína Rac1 es complicado pero el equipo investigador ideó un nuevo biosensor proteína fluorescente que , combinado con imágenes de células vivas, reveló exactamente cuándo y dónde se activa el Rac1 en las células cancerosas.

Este biomarcador se utilizó en células de cáncer de mama altamente invasivas tomadas de roedores y humanos descubriendo que cuando se forma un invadopodium individual que degrada de forma activa el ECM, los niveles de Rac1 son bajos.

Por otra parte , los niveles elevados Rac1 coinciden con la desaparición de los invadopodia.

 Así que los altos niveles de Rac1 inducir la desaparición de los invadopodium que degradan el tejido conectivo de la matriz extracelular, mientras que los niveles bajos permiten que se los invadopodium permanezcan, “es todo lo contrario de cómo se pensaba que funcionaban los invadopodium ” dijo el Dr. Hodgson.

Para confirmar esta observación, los investigadores utilizaron siRNAs (moléculas que silencian la expresión génica)) para desactivar el gen RAC1 , que sintetiza la proteína Rac1 . Cuando se silencia el gen, la degradación de la ECM aumenta. A la inversa, cuando la actividad de Rac1 se mejoró – utilizando luz para activar una forma de la proteína Rac1 los invadopia desparecen.

En experimentos posteriores , el equipo de Einstein ha descifrado otras partes de la Rac1, como la cascada de señalización durante la invasión y mostró que este mecanismo de señalización está regulada de manera diferente en las células epiteliales normales del tejido mamario.

Los niveles de Rac1 en invadopodia de las células tumorales invasivas parecen surgir y decaer a intervalos cronometrados, precisamente con el fin de maximizar la capacidad invasiva de las células “, dijo el Dr. Hodgson.

“Los inhibidores de Rac1 se han desarrollado”, dijo el Dr. Hodgson, “pero no sería seguro utilizarlos indiscriminadamente. Rac1 es una molécula importante en las células sanas, incluyendo las células inmunes. Así que tendríamos que encontrar una manera de cerrar de esta vía de señalización específica en las células cancerosas”

Fuente de la noticia y la imagen: http://www.einstein.yu.edu/news/releases/1008/study-identifies-how-signals-trigger-cancer-cells-to-spread/

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