Изучены биоэлектрические сигналы при метастазах рака груди

Метастазы составляют около 90 процентов смертности пациентов с раком груди. В течение последних нескольких десятилетий был достигнут значительный прогресс в понимании генетических, молекулярных и сигнальных механизмов, лежащих в основе миграции раковых клеток.

Биологи из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL) обнаружили еще один механизм, который влияет на поддержание и разрастание злокачественных клеток : электрические сигналы в микросреде опухоли .

Все клетки могут генерировать биоэлектрические сигналы через свою плазматическую мембрану и поэтому естественным образом существуют в нашем организме. Рост рака нарушает локальную ионную среду, мембрану и эпителий, что приводит к небольшим электрическим изменениям в микросреде опухоли.

Электрические поля (EF) оказывают значительное влияние на миграцию раковых клеток, но их роль в качестве регулятора прогрессирования и метастазирования рака плохо изучена.

Несмотря на внедрение передовых технологий обнаружения, распространенность метастатического рака молочной железы при первоначальном диагнозе остается неизменной в Соединенных Штатах с 1975 года.

Коллективная группа LLNL-Калифорнийского университета в Дэвисе использовала уникальные системы зондов для определения электрических свойств раковых клеток и того, как они мигрируют под действием EF. Более ранние исследования показали, что биоэлектрические характеристики раковой ткани отличаются от нормальной ткани и могут изменяться в процессе развития рака.

«Наши данные способствуют лучшему пониманию метастазов рака груди, предоставляя новые доказательства в поддержку электрического механизма, который способствует этому явлению», – сказала биолог из LLNL Габи Лутс, соавтор статьи, опубликованной в Scientific Reports .

В ходе исследования подкожные опухоли были установлены на основе трижды отрицательной линии клеток рака молочной железы мыши (4T1), а электрические токи и потенциальные области, в которых могут развиваться опухоли, были измерены с помощью вибрирующих зондов и стеклянных микроэлектродов соответственно. Устойчивые наружные и внутренние токи могут быть обнаружены в разных местах на поверхности опухоли, а величина электрических токов на поверхности опухоли сильно коррелирует с массой опухоли.

Потенциальные измерения также показали неоднородные внутриопухолевые электрические потенциалы. Затем исследовали миграцию раковых клеток в присутствии EF in vitro. Родительские клетки 4T1 и метастатические сублинии изолированно демонстрировали случайную миграцию в EFs физиологической силы, тогда как клетки в монослое мигрировали коллективно к аноду.

«Рак долгое время считался заболеванием, определяемым и управляемым генетической эволюцией, которая была сопоставлена ​​с сигнальными путями, регулирующими рост или подвижность клеток, но наши исследования показывают, что появляется все больше свидетельств того, что поддержание и распространение злокачественных клеток также сильно зависит от внешних факторов. сигналы от микросреды опухоли “, сказал Лутс.

Из-за различий в метаболизме и сегрегации ионов местные электрические свойства изменились и естественным образом индуцировали небольшие электрические поля постоянного тока в живых тканях. Было показано, что он тесно связан с ростом рака и другими биологическими процессами, такими как заживление ран. Например, электрические токи / поля на ранах легко измерить и могут сохраняться от часов до недель. Точно так же рост рака нарушает локальную ионную, мембранную и трансэпителиальную (мембранную ткань, состоящую из одного или нескольких слоев клеток, которые образуют покрытие большинства внутренних и внешних поверхностей тела и его органов) среды и, следовательно, создают локальные электрические поля.

Результаты команды показали, что опухоль действительно генерирует электрическое поле на поверхности опухоли, а электрические поля опухоли увеличиваются с размером опухоли.

«Была выдвинута гипотеза, что измерение электрического потенциала на поверхности кожи новообразования может обеспечить надежный показатель для диагностики рака груди и может помочь различить злокачественные и доброкачественные новообразования», – сказал Мин Чжао, исследователь из Калифорнийского университета в Дэвисе и ведущий автор статьи.

услуги нутрициологаАвтор сайта и статей: Наталья Степанова, нутрициолог-психолог, консультант по питанию и коррекции веса. Подробнее обо мне

Я в соц. сетях: Vk, Instagram.

Рейтинг
Еще статьи нутрициолога:
Adblock
detector