As células são capazes de traduzir mudanças mecânicas em respostas biológicas. Esse processo é conhecido como mecanotransdução e desempenha papel fundamental na progressão de tumores sólidos, como o câncer de mama.

Está bem estabelecido que uma alteração mecânica comum na progressão do câncer envolve o endurecimento dos tecidos. Essa rigidez é justamente o que é detectado durante o autoexame ou palpação das mamas para detecção de potencial tumor. A rigidez do tecido mamário desencadeia uma reação em cadeia, induzindo tensão dentro das células e distorcendo seus núcleos. Em última análise, esta deformação nuclear activa genes responsáveis ??pelo controlo da proliferação celular, que estão intimamente associados ao crescimento tumoral.

Um estudo publicado hoje na revista Nature Materials demonstra um mecanismo celular que pode ser fundamental para retardar a progressão dos tumores de mama. Os resultados do estudo, liderado por Pere Roca-Cusachs, investigador principal do Instituto de Bioengenharia da Catalunha (IBEC) e da Universidade de Barcelona, ??indicam que a laminina, proteína que fornece estrutura e suporte aos tecidos mamários saudáveis, dificulta o processo de mecanotransdução nas células, protegendo assim o núcleo da deformação.

“Nossas descobertas demonstram que a presença de laminina atenua os efeitos da rigidez, protegendo efetivamente as células do crescimento tumoral. Demonstramos esse mecanismo in vitro, mas acreditamos que ele tem potencial para aplicação in vivo, considerando o que observamos em amostras de mama . pacientes com câncer ", explica Zanetta Kechagia, pesquisadora de pós-doutorado no IBEC e primeira autora do estudo.

“Através deste mecanismo, que demonstrámos ser capaz de prevenir a invasão de células tumorais, existe potencial para o desenvolvimento de ferramentas de diagnóstico mais sensíveis ou mesmo de novas terapias para o cancro da mama. Roca-Cusachs, pesquisador do IBEC, professor associado Serra-Hunter da Universidade de Barcelona (UB) e líder do estudo, explica.

Já foi demonstrado que um aumento na rigidez do tecido desencadeia respostas mecânicas dentro das células. As respostas mais comuns estão associadas a alterações no citoesqueleto da célula, afetando sua interação com o tecido circundante e facilitando a migração. Além disso, esta rigidez leva à ativação da proteína YAP, que entra no núcleo e inicia a expressão de genes ligados à proliferação celular .

Para estudar o processo de mecanotransdução, a equipe de pesquisa cultivou células de tecido mamário em géis com rigidez variável para imitar tecidos saudáveis ??(moles) e malignos (rígidos). Eles compararam o comportamento das células em géis revestidos com laminina com aqueles em géis revestidos com colágeno ou fibronectina, que são outras proteínas de suporte celular que são produzidas em excesso em processos cancerígenos.

Assim, os pesquisadores observaram que as células semeadas no gel rico em laminina tiveram uma resposta mecânica muito suave à rigidez do substrato, em comparação com aquelas semeadas nos géis ricos em colágeno e fibronectina.

Como resultado, os investigadores observaram que as células semeadas no gel rico em laminina exibiram uma resposta mecânica significativamente menos pronunciada à rigidez do substrato quando comparadas com aquelas semeadas em géis abundantes em colagénio e fibronectina.

“Estes resultados representam o culminar de mais de seis anos de trabalho, durante os quais recebemos o apoio da Comissão Europeia e colaboramos com uma equipa de instituições internacionais, liderada pelo IBEC, para compreender melhor como as forças mecânicas impactam o cancro da mama”, disse Daniel Caudepón, Gerente de projeto IBEC supervisionando a coalizão conhecida como MECHANO·CONTROL.

Esta pesquisa também inclui contribuições significativas de outras instituições participantes do MECHANO-CONTROL, como Pablo Sáez e Marino Arroyo da Universitat Politècnica de Catalunya, e Thijs Koorman e Patrick Derksen do University Medical Center Utrecht, Holanda.