Tecnologia Científica

Física dos tumores: as células cancerosas se fluidificam e se comprimem através do tecido
Os pesquisadores descobriram que as células móveis trabalham juntas para fluidificar o tecido tumoral.
Por Universität Leipzig - 18/02/2021


Pesquisadores da Universidade de Leipzig encontraram regiões sólidas e fluidas em tumores de mama e cervicais. As regiões de fluido podem ser reconhecidas por células alongadas que se comprimem através do denso tecido tumoral. Crédito: Steffen Grosser, Universidade de Leipzig

Trabalhando com colegas da Alemanha e dos Estados Unidos, pesquisadores da Universidade de Leipzig conseguiram um grande avanço na pesquisa sobre como as células cancerosas se propagam. Em experimentos, a equipe de biofísicos liderada pelo professor Josef Alfons Käs, Steffen Grosser e Jürgen Lippoldt demonstrou pela primeira vez como as células se deformam para se moverem em tecidos tumorais densos e se espremerem pelas células vizinhas. Os pesquisadores descobriram que as células móveis trabalham juntas para fluidificar o tecido tumoral.

Käs liderou o projeto de pesquisa em cooperação com a Professora Lisa Manning da Syracuse University (EUA) e a Professora Bahriye Aktas do Hospital Universitário de Leipzig. Eles agora publicaram suas descobertas na Physical Review X , uma importante revista que publica principalmente resultados de pesquisas inovadoras.

"Essas primeiras observações de uma transição de fase em tumores humanos mudam nossos conceitos básicos de progressão tumoral e podem melhorar o diagnóstico e a terapia do câncer ", disse Käs, que há anos estuda as propriedades físicas das células cancerosas . Ele disse que a pesquisa mostrou que os tumores humanos contêm aglomerados de células sólidas e fluidas, o que seria um grande avanço na compreensão dos cientistas sobre a mecânica do tumor. Ele acrescentou que os resultados formam a base para o primeiro procedimento com o qual células cancerosas metastáticas já podem ser detectadas no tumor.

Em amostras de tumor de pacientes do Hospital Universitário de Leipzig, os pesquisadores encontraram regiões com células móveis, bem como regiões estáveis, semelhantes a sólidos, sem movimento celular. Do ponto de vista físico, as células não deveriam ser capazes de se mover na densa massa tumoral - os tumores são tão densamente povoados de células que o movimento seria inibido em qualquer material típico.

Os pesquisadores, portanto, desenvolveram uma nova abordagem para microscopia de tumor ao vivo pela coloração fluorescente de amostras de tumor humano imediatamente após a cirurgia, permitindo-lhes observar o movimento celular ao vivo. Isso os levou a descobrir que, ao contrário de todas as descobertas anteriores, essa motilidade celular realmente ocorre e está associada a uma forte deformação nuclear. Eles observaram como as células e seus núcleos literalmente se comprimem através do tecido , tornando-se gravemente deformados.

"As células nos tecidos biológicos se comportam de maneira muito semelhante às pessoas em um bar. Em baixas densidades, elas podem se mover livremente. No entanto, o movimento se torna difícil quando as coisas ficam muito lotadas. Mas mesmo em um bar lotado, você ainda pode passar se virar de lado. Este é exatamente o efeito que vemos nos tecidos tumorais ", disse Käs. Os pesquisadores acreditam que essa transição de fase explica como as células podem se mover e se multiplicar em um tumor, levando à metástase. Os tecidos fluidos mostraram células e núcleos alongados e deformados . Imagens estáticas de células alongadas e formas nucleares poderiam servir como uma impressão digital para a agressividade metastática de um tumor.

"Estes são resultados espetaculares do campo da física do câncer. Agora precisamos investigar se as regiões do fluido podem prever a agressividade do tumor. Aqui encontramos um marcador de câncer que indica regiões ativas e móveis e que se baseia em um mecanismo físico simples", afirmou. disse Steffen Grosser. O professor Käs está atualmente embarcando em um ensaio clínico para investigar o potencial da célula e da forma nuclear como um novo marcador tumoral que poderia ser usado para examinar e tratar pacientes de uma forma muito mais direcionada do que antes.

 

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