'Motor' a base de agua empuja a las células cancerosas a través de espacios estrechos en el cuerpo

Abril 18, 2016 Admin Salud 0 4
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El hallazgo, publicado en la edición del 24 de abril de Cell, descubre un nuevo método para el uso de células mortales migran a través del cuerpo de un paciente con cáncer. El descubrimiento podría conducir a nuevos tratamientos que ayudan a mantener la enfermedad bajo control. El trabajo también pone de relieve la creciente importancia de estudiar cómo se comportan las células en tres dimensiones, no sólo en la parte superior de las placas de laboratorio planas bidimensionales.

Sobre la base de estos estudios plato de laboratorio, los investigadores del cáncer habían concluido que las células cancerosas requieren actina y otras proteínas para formar prolongaciones de brazo similar a "rastrear" a través de las superficies planas. Este tipo de viaje se cree que es el principal medio de cómo el cáncer se propaga dentro de un paciente, un proceso llamado metástasis. Sobre la base de esta conclusión, los investigadores han estado trabajando en maneras de desactivar la actina y sus ayudantes moleculares, con la esperanza de que esto puede evitar que el cáncer se propague.




Sin embargo, en un estudio publicado en 2012, un equipo de la Universidad Johns Hopkins dirigido por Konstantinos Konstantopoulos, presidente del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular, descubrió que las células cancerosas pueden pasar a través de espacios reducidos sin usar actina bioquímica y sus socios.

"Es fue un descubrimiento maravilloso, no en línea con las creencias prevalecientes sobre cómo las células migran", dijo Konstantopoulos. "Así que queríamos entender exactamente cómo las células cancerosas pudieron moverse a través de estos espacios sin depender de actina."

Colaboró ​​con Sean X. Sun, profesor asociado de ingeniería mecánica en la Universidad Johns Hopkins de experiencia en la modelación matemática y la física a niveles microscópicos.

"El misterio que teníamos que resolver", dijo Sun ", fue como las células de estos espacios confinados todavía pueden moverse cuando usted le quitó su habitual" motor ", la actina."

Kostantopoulos dijo Sun y Jiang Hong Yuan, un becario postdoctoral que trabaja en el laboratorio del Sol ", ha llegado con un modelo matemático que permitió comprender fenomenal cómo las células pueden utilizar un sistema diferente de viajar." Entonces Konstantopoulos y otros miembros del equipo, incluyendo Kimberly Stroka, un becario postdoctoral en su laboratorio, utilizan una técnica de microfluidos lab-on-a-chip y de imagen para realizar experimentos que establecen el nuevo mecanismo de modelo de migración propuesto por Sun y Jiang. Las pruebas utilizadas las células cancerosas humanas y animales. Stroka y Jiang han sido nombrados co-autor principal del artículo de revista resultante.

Como se informó en el artículo, el nuevo "motor" de las células cancerosas "resultó ser una combinación de proteínas de la membrana celular de sodio iones de hidrógeno denominadas acuaporinas y agua. Los investigadores encontraron que en espacios cerrados, las células cancerosas crear un flujo de líquido que toma en agua y los iones en el borde frontal de una célula y de la bomba fuera del borde de salida, empujando la célula hacia adelante. En el modelo de la migración dependiente de actina, la célula es empujado hacia adelante por el equivalente de una bioquímica barco de motor. El mecanismo a base de agua, según los investigadores, se asemeja más a la manera de un velero es empujado hacia adelante por ráfagas de viento. El equipo citado este mecanismo, el Modelo del motor osmótico.

"Este descubrimiento es importante porque revela una de las razones por qué algunas enfermedades como el cáncer no siempre responden a ciertos tratamientos", dijo Konstantopoulos. Sun añadió: "Es s debido a estas enfermedades tienen mecanismos redundantes - más de un método -. Para realizar la migración a través del cuerpo"

Los investigadores de la Johns Hopkins han solicitado fondos para nuevas investigaciones sobre los aspectos físicos y biológicos de osmótica Modelo del motor. Su esperanza es que el trabajo será encontrar una manera de cerrar esta bioquímica motor y mantener la propagación de las células cancerosas.

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