Le cellule tumorali non prendono 'ubriaco' passeggiate attraverso il corpo

Giugno 13, 2016 Admin Salute 0 1
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A causa dei risultati osservati in piatti di laboratorio piatte, i biologi hanno creduto che le cellule di cancro si muovono attraverso il corpo in un lento, la moda senza meta, simile a una persona intossicata che non può camminare tre passi in linea retta. Questo modello, chiamato random walk, può valere per le cellule che viaggiano attraverso i contenitori di laboratorio bidimensionali, ma i ricercatori del Johns Hopkins hanno scoperto che le cellule si muovono attraverso spazi tridimensionali all'interno del corpo, il modello "ubriaco" non corrisponde al vero .

Questo risultato, riportato nel 4 marzo in linea Early Edition del Proceedings of American Academy of Sciences, è importante perché dovrebbe portare a risultati più accurati per gli scienziati che studiano come il cancro si diffonde attraverso il corpo, che spesso conduce a una prognosi infausta. Per far fronte a questo disaccordo dimensionale, gli autori dello studio hanno prodotto una nuova formula matematica che dicono riflette meglio il comportamento delle cellule che migrano attraverso ambienti 3D.

La ricerca è stata curata da Denis Wirtz, Teofilo H. Smoot professore dell'università, con appuntamenti in dipartimenti di chimica e biomolecolare, Patologia e Oncologia all'interno Johns Hopkins 'Whiting Facoltà di Ingegneria e Facoltà di Medicina. Wirtz ha detto che la scoperta rafforza l'attuale spostamento verso studiare come le cellule si muovono in tre dimensioni. Il suo team di laboratorio ha condotto studi precedenti che mostrano che che le cellule in ambienti 2D e 3D si comportano diversamente, che colpisce come il cancro migra all'interno del corpo.




"Le cellule tumorali che si rompono da un tumore primario sarà cercare i vasi sanguigni e linfonodi a fuggire e metastatizzare in organi distanti", ha detto Wirtz. "Per molto tempo, i ricercatori hanno creduto che queste cellule si dirigono verso questi vasi sanguigni attraverso passeggiate aleatorie. In questo studio, abbiamo scoperto che non lo fanno. Invece, abbiamo visto che queste cellule seguiranno più diretto, quasi costanti . traiettorie line Questo dà loro un modo più efficiente per raggiungere i vasi sanguigni -. e un modo più efficace per diffondere il cancro "

Per i ricercatori cercano di capire come si verifica metastasi, ha aggiunto, questa scoperta ha implicazioni importanti.

"Questo significa che il tempo di queste cellule tumorali hanno bisogno di fare il loro modo di tessuto connettivo è molto più breve rispetto alle stime precedenti", ha detto Wirtz, che è stato recentemente nominato vice prevosto dell'università per la ricerca.

Gli autori di co-lead sulla carta PNAS erano Pei-Hsun Wu, un borsista postdottorato, e Anjil Giri, uno studente di dottorato, sia presso il Dipartimento di Chimica e biomolecolare.

Wu ha detto che la squadra sapeva che il modello matematico Persistent Random Walk, sviluppato per caratterizzare i movimenti delle cellule in piatti piatti Petri, è stato anche utilizzato nei test 3D, ottenendo risultati discutibili in quest'ultimo.

"E 'stato utilizzato per entrambi i tipi di esperimenti perché è facile e conveniente", ha detto Wu. "Ma in realtà non si adatta bene quando si lavora in 3D. Il nostro nuovo modello matematico funziona meglio in entrambi i test in 2D e 3D."

I ricercatori hanno scoperto che le cellule in una matrice 3D mostrano diverse grandezze di movimento in direzioni diverse. Per risolvere questo problema, i membri del gruppo migliorato la formula originale identificando le indicazioni primari e secondari in cui le cellule si muovono, insieme con le velocità alle quali le cellule di viaggio e la loro persistenza. Negli studi di cellule, la persistenza si riferisce a quanto le cellule si muovono in linea retta abbastanza prima di cambiare direzione.

"Le cellule che si muovono in un ambiente 3D sembrano essere più direzionale di quelle in movimento su una superficie piatta in 2D," ha detto il co-autore Giri. "L'imprevedibile 'casuale' non è prevalente in un ambiente 3D."

Migliore modello matematico della squadra per studiare la migrazione delle cellule è stato pubblicato con il loro articolo di giornale, i ricercatori sperano di altri scienziati che stanno cercando di capire e prevenire le metastasi del cancro adotterà rapidamente. Anche se i membri del team di utilizzare le cellule tumorali di fibrosarcoma nello studio PNAS, hanno detto che il nuovo modello può essere utilizzato anche per aiutare a capire il comportamento di altri tipi di cellule, comprese quelle che si muovono attraverso il corpo per aiutare a combattere le infezioni e per accelerare la guarigione delle ferite .

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