Las células tumorales se comportan como bancos de peces para generar metástasis

Una investigación liderada por Gema Malet, investigadora del IFOM y de la Università degli Studi de Milán ha determinado la forma en que las células se expanden y su comportamiento se ha revelado sorprendentemente similar al de las bandadas de pájaros o los bancos de peces. El siguiente paso es identificar una diana terapéutica que deshaga esas bandadas ya que las células individuales tienen menos éxito en la generación de la temida metástasis.

Migran en grupos de por lo menos 23 elementos, se mueven de forma autónoma y en apariencia casual, pero perfectamente coordinada y compacta. Hay un líder que guía el grupo, indicando las estrategias de movimiento y el rumbo de la migración. Para garantizar la eficacia de la migración, un miembro del grupo releva constantemente el líder, más expuesto a factores ambientales, permitiéndole de recuperarse. Solo de esta forma consiguen llegar a su destino y allí proliferar.

Lo descrito no es el comportamiento de una bandada de pájaros o de un banco de sardinas, sino de células tumorales B, típicas de algunos tumores líquidos como el linfoma. Gracias a la utilización de una combinación de tecnologías punteras, Gema Malet, una investigadora española que trabaja en Italia en el IFOM (Instituto FIRC de Oncología Molecular) y a la Università degli Studi de Milán con el profesor Giorgio Scita, ha conseguido trazar por primera vez su comportamiento y ha demostrado como las célulasa tumorales agregadas en grupo son mas sensibles a los estímulos migratorios impartidos por la quimiocina, su carburante molecular, y adquieran así la capacidad de invadir más eficazmente los tejidos, de resistir a la muerte celular, y, finalmente, de alcanzar los ganglios linfáticos y colonizar órganos lejanos, causando metástasis. La capacidad de agregación celular se puede observar en linfomas y en leucemias crónicas, pero es típica también de tumores sólidos como el tumor de mama, colón y los melanomas. Entender porqué y cómo se agregan e identificar un potencial factor que las desagregue podría contribuir de forma notable al desarrollo de terapias futuras.

Gema Malet

Como ha medido recientemente una investigación llevada a cabo por la Harvard Medical School en las células tumorales la capacidad de agregarse y circular en la sangre constituye un fenómeno minoritario, que afecta el 3% de las células tumorales circulantes, pero son justamente estas células que muestran una potencialidad de invasión metastásica superior del 50% con respecto a las células individuales. “Se trataba entonces – explica Giorgio Scita, director de la unidad de investigación Mecanismos de migración de las células tumorales en IFOM y profesor de la Università degli Studi de Milán – de identificar os mecanismos moleculares y los procesos biológicos que incrementan la capacidad de migración y la resistencia de las agregaciones colectivas comparada con las células tumorales individuales.” Gracias a la microscopia en tiempo real combinada con ensayos de quimiotaxis in vitro y técnicas de imaging avanzadas, el fenómeno ha sido observado en directo: “Con una concentración baja de quimioquina – continúa Gema Malet-engra, primera autora de la investigación – una célula B maligna y solitaria no migra, mientras que un agregado de células muestra una capacidad de migración incrementada. Si el estímulo quimiotáctico se intensifica, la célula individual es objeto del fenómeno de la migración invertida: por exceso de carburante, una vez llegada al ganglio linfático, rebota y vuelve atrás. Sin embargo, los agregados de células siguen moviéndose compactos de forma direccional siempre.”

Aplicando luego a la observación de las células migratorias parámetros físicos parecidos a los utilizados en ámbito etológico, los investigadores han constatado que las células tumorales muestran dinámica de comportamiento y de relaciones de hecho idénticas a las típicas de todas las entidades migratorias, como los pájaros o las sardinas, que tienden a moverse en grupo para confundir al agresor. “Hemos observado – continúa Malet – que los componentes individuales se mueven de forma en apariencia casual, pero en realidad mantienen una coordinación perfecta en su forma de proceder. Hay células en la cabeza del grupo que guían y hacen de motor para el movimiento. Estas estarían sujetas a una disminución progresiva de le eficiencia y de la motilidad, a causa de las fuerzas de rozamiento que encuentran a lo largo de la migración, al igual que la célula individual. Sin embargo, en el grupo se da un mecanismo de sustitución constante de la célula líder por células que están detrás o al lado (followers). Gracias a este procesos de turn-over continuo, se exponen al exterior células siempre nuevas que no han sido todavía debilitadas. Gracias al modelo matemático elaborado por los colegas del Weizmann Institute y al software de análisis desarrollado con los colaboradores de la Universidad de Singapur, han sido identificados por primera vez los vectores que representan motilidad, velocidad y dirección de cada célula individual y que identifican sus ‘estrategias de vuelo’, desde el mecanismo de relevo entre líder y follower hasta la respuesta a los estímulos quimiotácticos.” Los parámetros utilizados describen además la sucesión de fases que caracterizan el proceso de migración y que están estrechamente interconectados con la concentración de quimioquina en el entorno que atraviesan: la carrera, compacta y direccional cuando la concentración es elevada, y la pausa (en rotación y respiración) cuando la quimioquina escasea, de forma que verifican donde abastecerse y adecuar de consecuencia la dirección para cebar el procesos de relevo.”

“Lo que aparece – concluye Scita – es que, en la base de la capacidad de agregación y eficiencia de las estrategias de migración, existe un impecable mecanismo de comunicación célula-célula. En perspectiva, el objetivo a nivel clínico es entonces indentificar un inhibidor capaz de interferir con estos mecanismos de comunicación intercelular y desagregar el grupo, eliminando o reduciendo la capacidad de migración y de quimiotaxis.”

La investigación llevada a cabo por IFOM y Università degli Studi ha sido posible gracias al apoyo, entre otros, de Comunidad Europea, AIRC (Asociación italiana para la investigación sobre el cáncer), MIUR, Región Lomardía, Fundación Cariplo y EMBO.

3 Comments

  1. Como biologo-botánico siempre he considerado a los seres vivos como agrupaciones o sistemas complejos de celulas y entes individuales a los que la evolución ha reunido en pro de una supervivencia comun. Todas las informaciones modernas de que somos la suma de casi un billon de entes microscopicos (la famosa y conocida historia de las mitocondrias ya hacia sospechar todo esto) que, bajo ciertas circunstancias podrian vivir individualmente, me facilita la comprension y la confirmación de lo expuesto sobre el comportamiento de las celulas cancerosas. En cualquier caso, siempre me asalta el pensamiento de que todo se basa en un equilibrio en ciertas condiciones estable y que, hasta las celulas cancerosas pueden ser necesarias siempre que no se rompan esos equilibrios……Para mi, lo mas importante es llegar a saber porqué se rompe el equilibrio, aunque posteriormente, es tambien importante, como se indica, lo que incita a emigrar a estas celulas “desequilibradas”…..

  2. Consuelo Escarcega

    Cuantos grupos de celulas se forman y de que colores son y cuales son las malas yo tengo tyroide que pasara,ya me isiero viosia no se pudo ver mucho me acaban de aser un ultrasonido,hoy boy por analisis de sangre diferente..Que significara esto? Milgracias Atte,Consuelo

  3. de lograr obtener la manera de detener la migración de células tumorales hacia el sistema linfático para evitar la no deseada metástasis sería un logro sumamente importante para el avance de el tratamiento del cáncer ojalá y ese logro llegue lo más pronto posible

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