كيف تتحرك الخلايا السرطانية في جميع أنحاء الجسم؟

يبحث العلماء في آليات كيفية تحرك الخلايا السرطانية عبر الجسم ، مما يدل على الدور الحاسم لإنفاق الطاقة خلال ورم خبيث.

الانبثاث هو مرحلة من مراحل السرطان حيث اكتسبت الخلايا من الورم الرئيسي القدرة على الانتشار إلى أجزاء أخرى من الجسم وتشكيل نمو جديد. هذا تطور مميت بشكل خاص لأن معظم العلاجات تفشل في هذه المرحلة من تطور السرطان. يجب أن يحدث الكثير لخلية للسماح لها بالانتشار. أولاً ، يجب أن يطور القدرة على الابتعاد عن الورم. تدخل الخلايا بعد ذلك إلى مجرى الدم أو الجهاز اللمفاوي ويتعين عليها البقاء على قيد الحياة من خلال الجهاز الدوري. أخيرًا ، تتحرك الخلايا في طريقها للخروج من مجرى الدم وتنمو في بيئة مختلفة تمامًا. لا توجد الخلايا بمعزل عن غيرها ، فهي محاطة بالسوائل والبروتينات والدهون والإنزيمات بالإضافة إلى العديد من الجزيئات الأخرى. مجتمعة تسمى هذه الشبكة ثلاثية الأبعاد المصفوفة خارج الخلية. يجب أن تكون الخلايا السرطانية قادرة على التحرك من خلال هذه المصفوفة لتنتشر. تتمثل الخطوة المحورية في هذه العملية برمتها في قدرة الخلايا على الحركة والهجرة.

سجائر
كيف تعرف الخلايا السرطانية إلى أين تذهب؟
في دراسة أمريكية حديثة نُشرت في Nature Communications ، أراد الباحثون معرفة كيفية تحرك الخلايا السرطانية عبر المصفوفة خارج الخلية. كانوا مهتمين على وجه التحديد بفهم كيفية قيام الخلايا باختيارات اتجاهية. ابتكر العلماء مجسمات كولاجين دقيقة ثلاثية الأبعاد على شكل Y لها أحجام عرض مختلفة في الأذرع المتفرعة. كان الفريق مهتمًا بتحليل الحبس المكاني والتفاعل بين الخلية والمصفوفة وحركة الخلية. اتضح أن الخلايا السرطانية كسولة تمامًا وتتبع المسار الأقل مقاومة. ستفحص الخلايا بنشاط المصفوفة المحيطة بها وستنتقل 70 ٪ من الخلايا بشكل تفضيلي إلى أسفل الفرع الأوسع. تكهن العلماء أن هذا يرجع إلى أن السفر عبر نفق ضيق سيتطلب المزيد من الطاقة ، وذلك لأن الخلية ستضطر إلى تغيير شكلها للضغط عبر النفق أو سيتعين عليها تشويه النفق للمرور من خلاله ، تتطلب كلتا العمليتين إنفاق طاقة. فكر في الأمر مثل محاولة عبور غابة كثيفة ، عليك إما أن تتسلق النباتات والصخور في الطريق أو عليك استخدام منجل لقطع طريقك ، كلا النهجين سيستهلكان الطاقة للعمل. الخيار الأفضل هو السير على الطريق عبر الغابة. واصل الباحثون التحقيق في استهلاك الطاقة للخلايا التي تنتقل عبر مسارات دقيقة متفاوتة العرض. ووجدوا أن الخلايا التي كانت محصورة تستهلك المزيد من الجلوكوز وزادت من إنتاج الطاقة. صرحت البروفيسور سينثيا راينهارت كينغ ، الباحث الرئيسي لهذه الدراسة ، في بيان صحفي ‘هذه الخلايا كسولة. يريدون التحرك ، لكنهم سيجدون أسهل طريقة للقيام بذلك ‘،

يتطلب الأمر المزيد من الطاقة للتحرك في الأماكن الضيقة
ثم صمم العلماء نموذجًا حسابيًا للتنبؤ بمكان تحرك الخلايا السرطانية. توقع نموذجهم أن الخلايا ستتحرك بطريقة تقلل من إنفاق الطاقة. تنبأ النموذج بأن الخلايا أو الخلايا الأكثر صلابة داخل مصفوفة صلبة خارج الخلية من غير المرجح أن تتحرك في مسارات ضيقة. اختبر الفريق نموذجهم من خلال التلاعب بصلابة الخلايا من خلال العلاجات الكيميائية. ووجدوا أنه مع زيادة صلابة الخلية ، قلل من الهجرة إلى المسارات الضيقة ، كما أظهروا أن الخلايا تستخدم كميات أكبر من الطاقة للتحرك. ثم واصلوا تقوية الشقوق الدقيقة (أو المصفوفة خارج الخلية) ووجدوا أن الخلايا كانت أقل عرضة للانتقال عبر الأنفاق الأكثر صلابة. كما استغرقت الخلايا وقتًا أطول للانتقال عبر هذه المسارات الصلبة. تمكن الفريق من إظهار أن هناك زيادة مؤكدة في حجم العمل المطلوب للتنقل في الأماكن الضيقة.

توضح هذه الدراسة أن التمثيل الغذائي للخلايا هو جزء مهم من ورم خبيث. قدم هذا النوع من الدراسة معلومات أساسية لتطوير علاجات جديدة للمرض المنتشر. كان هناك بعض القيود على هذا التحقيق التي ينبغي النظر فيها. قامت المجموعة بدراسة خط خلية سرطانية ظهارية واحدة فقط في هذا التحقيق. من المعروف أن الخلايا السرطانية أكثر مرونة من الخلايا السليمة. كان من المثير للاهتمام مقارنة ملاحظاتهم مع عنصر تحكم صحي لتحديد ما إذا كان التأثير خاصًا بالخلايا السرطانية. كان يمكن أن يكون مفيدًا أيضًا إذا تم اختبار لوحة من خطوط الخلايا السرطانية لتحديد ما إذا كانت هذه الملاحظات متشابهة في كل من أنواع الأورام العدوانية والحميدة. نمت الخلايا في أطباق بتري. تم تبسيط نظام النموذج المستخدم بالنسبة لتعقيد المصفوفة خارج الخلية ، وبالتالي ، قد يكون من الصعب معرفة ما إذا كانت هذه الملاحظات ذات صلة بالحيوانات والبشر.

تعليقات

المشاركات الشائعة من هذه المدونة

اصعب واسهل تخصصات الهندسة

كيفية التعرف على العلامات المبكرة لمرض الذئبة

فوائد الطماطم للقلب والبشرة والوقاية من السرطان

أربع فوائد صحية للعناق أو الحضن