Kā asins plūsma palīdz vēzim izplatīties
Metastāze ir vēža izplatīšanās citās ķermeņa daļās un galvenais iemesls, kāpēc slimība ir tik nopietna. Tagad pavisam jauni pētījumi atklāj, ka asins plūsma ir galvenais faktors šajā procesā.
Papīrā, kas tagad publicēts žurnālā Attīstības šūna, zinātnieki no Francijas Nacionālā veselības un medicīnas pētījumu institūta apraksta savus testus ar zebrafish un cilvēkiem.
Eksperimenti apstiprināja, ka asins plūsma ietekmē vietas, kur migrējošās vēža šūnas “apstājas” asinsvadu iekšienē.
Viņi arī sīki izklāsta, kā šīs vēža šūnas iziet caur asinsvadu sienām un izveido sekundāras audzēja vietas.
"Ilgstoša ideja šajā jomā," skaidro vecākais pētījuma autors Dr Jacky G. Goetz, laboratorijas vadītājs Strasbūras universitātē Francijā, kur pētījums tika veikts, "ir tas, ka arests tiek aktivizēts, cirkulējot audzēja šūnās nonāk kapilāros ar ļoti mazu diametru tikai izmēru ierobežojumu dēļ. ”
Tomēr, kā skaidro Dr Goetz, viņu atklājumi rāda, ka “fiziskais ierobežojums” nav vienīgais metastāzes virzītājspēks, jo “asins plūsmai ir liela ietekme, ļaujot audzēja šūnām izveidot saķeri ar asinsvadu sienām”.
Metastāze un tās galvenie soļi
Metastāze ir process, kurā audzēja šūnas iziet un migrē no primārajām vietām un pārvietojas pa limfas sistēmu vai asinsriti, lai izveidotu sekundārus vai metastātiskus audzējus attālās ķermeņa daļās.
Metastāze ir galvenais vēža izraisītās nāves cēlonis un tai ir “galvenā nozīme vēža slimnieku prognozēšanā”.
Tas ir sarežģīts process, un tas norit kā darbību secība, un katra no tām ir jāpabeidz, lai sekundārais audzējs varētu uzplaukt. Soli, kas pazīstami kā “metastātiska kaskāde”, notiek šādi:
- iebrūk blakus esošajos veselajos audos
- šķērsojot kaimiņu asinsvadu un limfmezglu sienas
- ceļojot caur asinsriti vai limfas sistēmu uz attālām ķermeņa daļām
- apstājas attālos, mazos asinsvados vai kapilāros, iebrūk to sienās un šķērso apkārtējos veselos audos
- sēj dzīvotspējīgu, niecīgu audzēju veselos audos
- izveidojot īpašu asins piegādi, audzējot jaunus asinsvadus, lai barotu jauno audzēju
Jaunais pētījums attiecas uz ceturto soli, kurā cirkulējošās audzēja šūnas apstājas kapilārā un šķērso to endotēliju vai šūnu barjeru, kas atrodas asinsvadu sienās, apkārtējos audos.
Pētījumā tiek pētītas “mehāniskās norādes” asinīs
Savā pētījumā autori paskaidro, ka "ļoti maz ir zināms par to, kā [cirkulējošās audzēja šūnas] apstājas un pielīp mazu kapilāru endotēlijam un atstāj asinsriti, šķērsojot asinsvadu sienu."
Īpaši neskaidra joma, viņi piebilst, ir “loma, ko spēlē mehāniskās norādes, ar kurām saskaras asinis” šajā solī.
Savam pētījumam zinātnieki izstrādāja "oriģinālu eksperimentālu pieeju", kurā viņi iezīmēja un sekoja cirkulējošām audzēja šūnām, ceļojot pa asinsvadiem zebrafish embrijos. Modelis arī ļāva viņiem mainīties un izmērīt asins plūsmu traukos.
Rezultāti parādīja, ka vietas asinsvados, kur cirkulējošās audzēja šūnas pārtrauc ceļot, ir cieši saistītas ar plūsmas ātrumu.
Autori atzīmē, ka “efektīvas saķeres ātruma sliekšņa vērtība […] svārstās no 400 līdz 600 [mikrometri sekundē].
‘Endotēlija šūnas saritinājušās ap audzēja šūnām’
Komanda arī atklāja, ka asins plūsma ir būtiska “ekstravazācijai” - procesam, kurā audzēja šūnas iziet no asinsvadiem.
Tas bija acīmredzams timelapse attēlveidošanā, kas parādīja endotēlija šūnas, kas "čokurošanās" ap apcietinātajām audzēja šūnām zebras zivju embriju asinsvados.
“Asins plūsma šajā posmā ir būtiska. Bez plūsmas endotēlija pārveidošana nenotiek. Jums ir nepieciešams noteikts daudzums plūsmas, lai saglabātu endotēlija darbību, lai tas varētu pārveidoties ap audzēja šūnu. ”
Dr Džekijs G. Gecs
Pētnieki nonāca pie tiem pašiem rezultātiem, kad viņi novēroja smadzeņu metastāžu progresu pelēm.
Šajā eksperimentā viņi izmantoja attēlveidošanas paņēmienu, ko sauc par intravitālu korelatīvo mikroskopiju, kas apvieno dzīvo šūnu modeļus ar elektronu mikroskopiju, lai dzīvā dzīvniekā varētu novērot dinamiku.
Plūsma kontrolē vietu, otrā audzēja sākums
Visbeidzot, komanda apstiprināja secinājumus, novērojot sekundāros audzējus 100 cilvēku pacientu smadzenēs, kuru primārie audzēji bija dažādās ķermeņa daļās.
Tāpat kā zebrafish modelī, viņi izmantoja attēlveidošanas paņēmienu, lai kartētu sekundāro audzēju lokalizāciju.
Apvienojot smadzeņu metastāžu karti ar veselīga kontroles pacienta asins plūsmas karti, pētnieki atklāja, ka tā atbilst tam, ko viņi atrada zebrafish modelī, apstiprinot, ka sekundārie audzēji dod priekšroku augt apgabalos, kur asins plūsma ir noteiktā diapazonā .
Autori secina, ka viņu atklājumi atklāj, ka asins plūsma kontrolē ne tikai atrašanās vietu, bet arī “metastātiskas izauguma” sākšanos.
Tagad viņi vēlas izpētīt veidus, kā bloķēt endotēlija pārveidošanu ap cirkulējošo audzēja šūnu, lai izjauktu tā izeju apkārtējos audos. Šāds sasniegums varētu liegt metastāzei pabeigt sekundārā audzēja veiksmīgai augšanai nepieciešamās darbības.
