Investigadores de biofísica de la Universidad de Wisconsin, en Estados Unidos, han comprobado cómo los defectos microscópicos en la forma en que se alinean las células sanas pueden alterar la facilidad con que las células del cáncer de ovario invaden los tejidos y generan metástasis, según publican en la revista APL Bioengineering.
El cáncer de ovario se caracteriza por su tendencia a eludir la detección y a presentarse tras la propagación metastásica, por lo que un elemento clave para frenar la metástasis sería comprender los mecanismos de cómo las células tumorales invaden los tejidos.
Utilizando un modelo experimental en el que la composición celular imita el revestimiento de la cavidad abdominal, el grupo descubrió que las alteraciones de la disposición celular normal, denominadas defectos topológicos, afectan a la tasa de invasión de las células tumorales.
"Mi laboratorio está muy interesado en identificar formas de frenar la metástasis. Este estudio es apasionante, porque demuestra que la organización de las células no tumorales desempeña un papel único a la hora de ayudar o ralentizar ese proceso -afirma la autora Pamela Kreeger-. Identificar los factores que regulan esta organización podría ayudarnos a conseguir nuestro objetivo".
Los investigadores descubrieron que los defectos topológicos afectan a la tasa de invasión de las células tumorales
Los defectos topológicos son bien conocidos en el mundo de la física, desde la teoría cuántica de campos hasta los fenómenos cosmológicos, pero sólo están empezando a encontrar uso en medicina y biología.
El modelo del grupo consistía en una sola capa de células sanas, llamadas células mesoteliales, el tipo celular predominante que recubre las estructuras del interior del abdomen, donde el cáncer de ovario suele hacer metástasis.
"Una forma habitual de rellenar el espacio es un empaquetamiento en forma de panal, en el que cada célula sería casi esférica -explica el autor Jacob Notbohm-. Pero en nuestro caso, las células mesoteliales eran alargadas, por lo que el empaquetamiento en forma de panal no era posible".
El grupo busca ahora investigar la causa de los defectos topológicos para encontrar formas de dirigir el patrón celular en usos
Este alargamiento dio lugar a zonas de capas celulares bien ordenadas y dejó otras zonas con imperfecciones de alineación, lo que provocó los defectos topológicos. Estos defectos de alineación se han asociado a una serie de influencias microscópicas, como la alteración de la densidad celular, el movimiento y las fuerzas.
Sembraron células de cáncer de ovario sobre la capa de células mesoteliales y compararon el efecto que la disposición de las células mesoteliales tenía sobre el paso de las células tumorales a través de esta barrera.
Los patrones de flujo celular eran diferentes cerca de los defectos, con ciertos defectos que causaban un flujo celular hacia adentro, hacia el centro del defecto. En esos lugares de flujo hacia dentro, las células cancerosas atravesaban la barrera mesotelial más lentamente.
Además de buscar el impacto de la organización topográfica en la metástasis de las células cancerosas, el grupo está tratando de investigar la causa de los defectos topológicos, con la esperanza de encontrar formas de dirigir el patrón celular en usos, como la ingeniería de tejidos.