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La alta tensión de la membrana celular limita la propagación del cáncer

10 Nov 2021
La alta tensión de la membrana celular limita la propagación del cáncer

Las membranas de las células cancerosas son más flexibles que las de las células normales.

Un grupo de investigación ha descubierto que la invasión y la migración del cáncer pueden suprimirse en ratones manipulando la rigidez de la membrana celular.

En el grupo de investigación participaron el profesor TSUJITA Kazuya y el profesor ITOH Toshiki, ambos del Centro de Investigación de Bioseñales de la Universidad de Kobe, y la profesora SATOW Reiko y la profesora emérita FUKAMI Kiyoko de la Universidad de Farmacia y Ciencias de la Vida de Tokio.

Se espera que este hallazgo pueda aplicarse al desarrollo de nuevos tratamientos contra el cáncer que aprovechen las características físicas de las células.

Los resultados de esta investigación se han publicado en Nature Communications.

La metástasis es la principal causa de las muertes relacionadas con el cáncer.

A medida que aumenta la malignidad de una célula cancerosa, ésta experimenta cambios estructurales similares a los de una ameba que le permiten migrar con mayor facilidad.

Se aleja de la lesión primaria, desencadenando la metástasis a distancia.

En los últimos años, la investigación ha revelado que estos cambios significativos en la estructura y la motilidad celular están controlados por las características físicas de la propia célula.

De hecho, se ha informado de que las células cancerosas son comparativamente "blandas" en comparación con las células normales.

La conexión entre los cambios en las características físicas de una célula y su malignidad ha recibido mucha atención.

Sin embargo, no se sabe exactamente qué características físicas están relacionadas con la naturaleza cancerosa de una célula. 

En su investigación, Tsujita et al. utilizaron pinzas ópticas para tirar de la membrana de la superficie celular y analizarla, lo que les permitió determinar que las células cancerosas son comparativamente más blandas que las normales.

Las pinzas ópticas son haces concentrados de luz láser que pueden utilizarse para atrapar y mover microperlas.

Al unir estas microperlas atrapadas a la membrana celular y tirar de ellas, se forma un amarre de membrana (una estructura similar a una cuerda) que permite medir la tensión de la membrana celular.

Esto funciona como un medidor de resorte microscópico.

En 2018, el desarrollo de las pinzas ópticas fue galardonado con el Premio Nobel de Física.

La firmeza de la membrana celular está regulada por las redes de citoesqueleto de actina que se adhieren a ella.

Este estudio reveló que, en las células cancerosas, las proteínas ERM que mantienen esta unión entre la membrana y la actina están disociadas de la membrana celular, lo que hace que la membrana sea blanda.

Al fijar las proteínas ERM a las membranas de las células cancerosas, los investigadores pudieron restablecer la unión membrana-actina para que se pareciera a la de una célula normal.

Esto provocó la rigidez de la membrana de las células cancerosas y evitó cambios anormales en su estructura y movilidad.

Además, las células de cáncer de mama con membranas endurecidas perdieron la capacidad de propagarse a los pulmones en experimentos realizados con un modelo de ratón.

Estos resultados indican que podría ser posible limitar la propagación del cáncer manipulando la tensión de la membrana celular.  

Los resultados del presente estudio de investigación podrían conducir al desarrollo de nuevos tratamientos contra el cáncer que aprovechen las características físicas de las células cancerosas.

Si se descubre el compuesto químico que endurece las membranas celulares, también sería posible utilizarlo en una medicación eficaz para evitar la invasión y la migración del cáncer.

Los resultados del presente estudio de investigación podrían conducir al desarrollo de nuevos tratamientos contra el cáncer que aprovechen las características físicas de las células cancerosas.

Si se descubre el compuesto químico que endurece las membranas celulares, entonces también podría ser posible utilizarlo en una medicación eficaz para prevenir la invasión y la migración del cáncer.

Fuente: Kobe University