Células de glioblastoma imitan neuronas inmaduras para invadir el cerebro
Resonancia magnética del cerebro de un paciente con glioblastomaFacultad de Medicina de la Universidad de Washington
Los glioblastomas siguen siendo tumores cerebrales incurables, debido en parte a su invasividad particular: se diseminan por todo el cerebro , por lo que no se puede extirpar completamente mediante cirugía. Ahora, un estudio en ratones publicado el 31 de julio en Cell ha identificado un factor que impulsa esta invasividad, al descubrir que una población de células de glioblastoma se comporta como neuronas inmaduras, y estimuladas por la información de las propias neuronas del cerebro, los tumores se propagan. en nuevas regiones del cerebro.
El estudio es muy interesante, dice Andreas Bikfalvi, investigador biomédico de la Universidad de Burdeos en Francia que no participó en este estudio. Realmente contribuye a describir, por primera vez, que la información neuronal está impulsando la invasión en las células de glioblastoma.
En trabajos anteriores, algunos de los autores del estudio habían demostrado que las células de glioblastoma se conectan entre sí a través del tumor. microtúbulos. El primer autor del nuevo estudio, Varun Venkataramani, investigador de tumores cerebrales en el Hospital Universitario de Heidelberg y el Centro Alemán de Investigación del Cáncer, describe estos microtúbulos tumorales como protuberancias similares a neuritas que forman redes con otras células tumorales. Sin embargo, las células de glioblastoma son muy heterogéneas y no todas están bien conectadas. Además, Venkataramani y sus colegas también demostraron que las neuronas envían señales a las células de glioblastoma a través de un tipo especial de sinapsis y que estas señales impulsan la progresión del tumor. Ahora queríamos juntar todo esto: la heterogeneidad, la conectividad y los aspectos funcionales de la invasión, dice Venkataramani a The Scientist.
Para el experimento, los investigadores injertaron fragmentos de glioblastomas de pacientes humanos en cerebros de ratón. Usando un tinte, SR101, que se capta y distribuye entre las células de glioblastoma conectadas pero no entre las células de glioblastoma no conectadas, los investigadores pudieron distinguir las diferentes poblaciones de células dentro de esos tumores. Con la ayuda de un algoritmo de inteligencia artificial, siguieron células individuales que crecían en cerebros de ratones a lo largo del tiempo y descubrieron que las células no conectadas imitan firmas moleculares, descubiertas mediante secuenciación de ARN de células individuales, que se asemejan a neuronas inmaduras durante el desarrollo. También hubo similitudes entre las células de glioblastoma y las neuronas inmaduras en las formas en que las células invadieron el cerebro, incluso a través de la migración ramificada, la locomoción y la translocación. En resumen, las células de glioblastoma se comportan como neuronas inmaduras que normalmente no se encuentran en el cerebro adulto, dice Venkataramani. funciones.
Varun Venkataramani, Hospital Universitario de Heidelberg y Centro Alemán de Investigación del Cáncer
Al seguir las células de glioblastoma a lo largo del tiempo a medida que invadían el cerebro, los investigadores también descubrieron una relación dinámica entre las células de glioblastoma no conectadas y conectadas. Las células no conectadas son células pioneras en el borde del tumor que exploran el cerebro. Una vez que han encontrado un lugar favorable, las células no conectadas pasan al tipo de célula conectada, formando una red estrecha con otras células de glioblastoma conectadas. Si bien las células conectadas son más resistentes a la terapia que las células pioneras no conectadas, estas células en red no pueden explorar nuevas regiones. Ahora entendemos mucho mejor que diferentes poblaciones del tumor están impulsando diferentes funciones biológicas, explica Venkataramani.
Finalmente, los investigadores utilizaron una técnica llamada parche de sujeción para detectar la señalización entre las neuronas y el glioblastoma en cultivo, y descubrió que las células de glioblastoma reciben información de las neuronas. Las células de glioblastoma que recibieron información neuronal en un cocultivo con neuronas tenían microtúbulos tumorales más largos y más ramas que las células de glioblastoma que no recibieron información neuronal. Por lo tanto, los autores argumentan que la información neuronal aumenta la eficiencia con la que las células de glioblastoma exploran el cerebro, impulsando tanto la invasión como la progresión.
Si bien Bikfalvi considera que el artículo es muy interesante y muy sólido, advierte que hay hay muchos jugadores alrededor. . . como la rigidez de la matriz, los vasos sanguíneos, el endotelio, etc., que también juegan un papel en la progresión del cáncer. Todavía no tenemos la comprensión [de] cuál, en el contexto global, es el principal impulsor causal de la invasión de glioblastoma.
Ver Las fuerzas del cáncer
Peter Hau, un neurooncólogo del Hospital Universitario de Ratisbona en Alemania que no participó en el estudio, escribe en un correo electrónico a The Scientist que espera que esta investigación impulse rápidamente varios enfoques traslacionales y sin duda ayudará a desarrollar terapias en estos devastadores tumores. En el estudio, los autores dieron un primer paso hacia las aplicaciones clínicas y descubrieron que un inhibidor del tipo de receptores que reciben la señal en la sinapsis entre el glioblastoma y las células nerviosas reducía la formación y ramificación de microtúbulos tumorales en ratones.