La metástasis de un tumor se apoya en el flujo sanguíneo

La siembra metastásica está impulsada por señales intrínsecas y ambientales de las células, aunque la contribución de la biomecánica es poco conocida.

Un estudio realizado en peces cebra y ratones ha relacionado la fuerza del flujo sanguíneo con la capacidad de las células tumorales para diseminarse en la metástasis. El trabajo, publicado en Developemental Cell, ha confirmado en humanos esta relación.

La aparición de la metástasis no está relacionada únicamente con las propiedades intrínsecas de las células metastásicas, sino también con las condiciones ambientales, incluidas las presiones mecánicas ejercidas sobre ellas, según este estudio, realizado por investigadores del Instituto Nacional de la Salud y de la Investigación Médica de Francia, Inserm.

“Nuestro objetivo es dilucidar el impacto del flujo sanguíneo en la detención y la extravasación de células tumorales circulantes (CTC) in vivo. Usando el embrión de pez cebra, mostramos que la detención de CTC se produce principalmente en vasos con perfiles de flujo favorables donde las fuerzas de flujo controlan la eficacia de adhesión de los CTC al endotelio” menciona Jacky Goez.

Identificaron biofísicamente los valores umbral de flujo y las fuerzas de adhesión que permiten la detención exitosa de CTC. Además, las fuerzas de flujo afinan la extravasación de células tumorales al alterar las propiedades de remodelado del endotelio. Para estudiar este fenómeno, trabajaron con embriones de pez cebra.

Es importante destacar que también observaron la remodelación endotelial en los sitios de detención de CTC en capilares de cerebro de ratón.

Los investigadores han demostrado que la velocidad de movimiento de las células metastásicas se ralentiza a nivel de los capilares, áreas altamente ramificadas donde el flujo de sangre también se ralentiza. Las células se detienen preferentemente en ciertos lugares que los investigadores han llamado puntos calientes.

También observaron que es posible mover estos puntos de acceso jugando con la fuerza del flujo sanguíneo. Esta observación tiene cierta coherencia con el hecho de que, en los pacientes, la metástasis aparece preferentemente en órganos con una red vascular compleja y muy ramificada como los pulmones, el hígado o el cerebro.

Para ser agresiva, la célula tiene además que unirse a la pared vascular y atravesarla, y la fuerza del flujo juega un papel determinante. “Debe respetarse una cierta tasa de flujo para permitir la adhesión de las células metastásicas a las endoteliales”, comenta Goetz. Esta adhesión implica una proteína expresada por las células metastásicas, la integrina β1. Los experimentos realizados en ratones han demostrado que, si no lo hacen, siguen siendo móviles en la circulación.

Una vez adheridas a la pared, las células deben ser expulsadas del sistema vascular, fenómenos que se llama extravasación. Para ello, se debe mantener cierta intensidad del flujo para lograr remodelación de las endoteliales alrededor de la célula tumoral, necesaria para la expulsión. “Si el flujo es demasiado débil, la salida no se produce y las metástasis no se pueden formar”.

Finalmente, observaron que las metástasis cerebrales supratentoriales humanas preferiblemente se desarrollan en áreas con baja perfusión. En conjunto, estos resultados demuestran que los perfiles hemodinámicos en los sitios metastásicos regulan los pasos clave de la extravasación que preceden al crecimiento metastásico.

Hablando especificamente del cáncer de hígado, para su diagnóstico precoz es imprescindible un seguimiento estrecho de los pacientes que incluyan analítica seriadas con marcadores tumorales, así como técnicas de imagen como la tomografía computerizada o TAC y ecografía o más específicas para el estudio del hígado como la resonancia magnética o para la detección de enfermedad diseminada como el PET.

Además estas técnicas nos permitirán si es preciso realizar biopsias, para poder alcanzar un diagnóstico preciso.

Conociendo los mecanismos de propagación del cáncer, podremos distinguir las metástasis hepáticas de otras enfermedades benignas del hígado. Este completo estudio permite estudiar la enfermedad y definir su número, tamaño y localización así como su relación con vasos y estructuras biliares, lo que nos facilitara elegir la opción de tratamiento más adecuada.

 

Referencia
Follain, G., Osmani, N., Azevedo, S., Allio, G., Mercier, L., Karreman, M., ... & Dolle, G. (2017). Hemodynamic forces tune the arrest, adhesion and extravasation of circulating tumor cells. bioRxiv, 183046.