Propagação de tumores cerebrais explicada usando princípios da física dos fluidos
Josef Käs da Universidade de Leipzig e Ingolf Sack da Charité-Universitätsmedizin Berlin mostraram que a disseminação de Células tumorais cerebrais depende de suas propriedades físicas e biomecânicas. De acordo com os pesquisadores, uma pequena mudança na elasticidade das células de glioma - o tumor cerebral mais perigoso - altera significativamente sua capacidade de metástase.
Sack é um químico e Käs um físico. Ambos se especializam em pesquisas sobre o câncer, mas a partir de perspectivas diferentes. Sack estuda as propriedades mecânicas dos tecidos e possui a tecnologia de Elastografia por ressonância magnética desenvolveu uma combinação de vibrações de baixa frequência e Ressonância magnética. É usado para monitorar o progresso de doenças. Käs, por outro lado, trabalha com um armadilha óptica, em que objetos em miniatura suaves, como células, podem ser deformados com a ajuda de lasers para criar seus elasticidade e para investigar a deformabilidade.
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Dois anos atrás, os dois cientistas descobriram que Células de glioma são mais macios e menos pegajosos do que as células cancerosas de tumores não malignos. Como um glioma é difícil de remover porque estende pequenos "tentáculos" no tecido circundante, os cientistas perceberam que as únicas leis da física podem controlar a propagação desse câncer. O aparecimento de tais "tentáculos" é um fenômeno bem conhecido na física dos fluidos quando um fluido é menor viscosidade é introduzido em outro líquido.
Os pesquisadores conseguiram recrutar oito pacientes para o estudo, quatro dos quais eram benignos Tumores cerebrais e quatro com tumores malignos, incluindo três com gliomas. Os resultados do estudo surpreenderam os próprios pesquisadores. O que é notável é que as propriedades mecânicas de uma única célula se refletem nas propriedades mecânicas de todo o tecido, diz Käs. No entanto, os dados obtidos sugerem um quadro mais complexo do que apenas células pegajosas formando um tumor pegajoso.
Em estudos anteriores, os tumores malignos eram mais macios e menos viscosos do que os tumores benignos. No entanto, e isso foi surpreendente, as células que formaram não eram menos viscosas. Descobriu-se que o mais importante era a elasticidade e a elasticidade das células. Isso se correlacionou com a capacidade do tecido de "fluir". Para se espalhar, eles tinham que Células tumorais espremer entre outras células. Segundo os pesquisadores, isso é flexibilidade, não que viscosidade o fator mais importante na capacidade de propagação de um tecido.
As células cancerosas não precisam fazer nenhuma mudança genética especial para iniciar o processo de "extensão de seus tentáculos". Tudo que você precisa são as propriedades mecânicas corretas. De acordo com Käs, isso é suficiente para o crescimento de tecido altamente invasivo.
A descoberta dos cientistas alemães é uma notícia ruim e boa do ponto de vista terapêutico. A má notícia é que as propriedades mecânicas são mais difíceis de perturbar do que os processos moleculares. A boa notícia é que agora conhecemos o mecanismo. Quando mudanças físicas podem tornar um tumor mais maligno, mas também podem torná-lo mais benigno. Compreender esse processo pode ajudar a desenvolver novas terapias no futuro.