Come i tumori trasformano i vasi sanguigni
Negli ammassi cellulari sempre più densi dei tumori in crescita, i vasi sanguigni si trasformano in canali pieni di fibre. Questo indebolisce le difese delle cellule immunitarie, come suggeriscono i risultati dei ricercatori dell'ETH di Zurigo e dell'Università di Strasburgo.
Quasi dieci anni fa, i ricercatori hanno osservato per la prima volta che i tumori di vari tipi di cancro, come il cancro del colon, il cancro al seno e il melanoma maligno, presentano canali che dalla superficie conducono all'interno dell'ammasso cellulare. Tuttavia, come si formino questi canali e quali funzioni svolgano è rimasto a lungo un mistero.
Indagini complesse e dettagliate
I gruppi di ricerca guidati da Viola Vogel, professoressa di meccanobiologia applicata presso l'ETH di Zurigo, e da Gertraud Orend dell'Università di Strasburgo hanno ora trovato possibili risposte a queste domande grazie a indagini approfondite e dettagliate: Ci sono molti indizi che indicano che i canali noti come "tracce tumorali" abbiano origine dai vasi sanguigni.
Inizialmente, i vasi sanguigni riforniscono di zuccheri e ossigeno l'ammasso di cellule in rapida crescita. In seguito, però, i vasi sanguigni subiscono un processo durante il quale perdono la loro funzione originaria di trasporto del sangue, perché la parete del vaso si modifica e la cavità del vaso si riempie gradualmente.
Quando le fibre controllano il comportamento delle cellule immunitarie
Il materiale di riempimento è costituito principalmente da cellule e fibre proteiche di nuova formazione, che fanno parte della cosiddetta matrice extracellulare. Oltre alle fibre di collagene, sono presenti anche fibre di fibronectina. Sono coinvolte nei processi di crescita che avvengono principalmente durante lo sviluppo embrionale o la guarigione delle ferite. Nei vasi sanguigni trasformati in canali tumorali, le fibre sono in grado di trattenere le cellule immunitarie, come dimostrano i ricercatori nel loro pagina esternaArticolo specialistico Mostra.
Questo perché le cellule si allungano lungo i canali e aderiscono alle fibre di fibronectina sciolte. "In questa forma allungata, le cellule immunitarie non partecipano alla lotta di difesa, ma supportano i processi di guarigione", spiega Vogel. Invece di colpire le cellule tumorali, le cellule immunitarie secernono molecole che favoriscono la crescita, aiutando così le cellule tumorali a moltiplicarsi.
Ruolo finora sconosciuto della tensione dei tessuti
A quanto pare, la tensione tissutale mediata dalla matrice extracellulare svolge un ruolo importante e finora sconosciuto nello sviluppo di un tumore, perché le fibre di fibronectina sono fortemente tese nel tessuto sano - e solo allentate nel tessuto tumorale. In questa forma allentata e rilassata, circondata da pareti vascolari trasformate, le fibre di fibronectina creano apparentemente una nicchia in cui le cellule tumorali possono crescere indisturbate.
Finora la ricerca sul cancro si è concentrata soprattutto sulle cellule, afferma Vogel. "Di conseguenza, il modo in cui l'ambiente controlla le funzioni delle cellule è rimasto sconosciuto. "Ma se si vuole capire come funziona un ragno, bisogna anche considerare la sua tela", afferma il biofisico.
Trovare analogie e differenze
Per Vogel, quindi, le nuove scoperte rappresentano anche uno spunto di riflessione per ampliare la nostra prospettiva e quindi perfezionare la nostra comprensione. "Perché quanto meglio comprendiamo ciò di cui le cellule tumorali hanno bisogno per moltiplicarsi, tanto più è probabile che troveremo il modo di prevenire questa moltiplicazione", afferma Vogel.
Tuttavia, la ricercatrice sottolinea che i risultati sono stati ottenuti da esperimenti su topi con cancro al seno. Non è ancora chiaro se possano essere trasferiti direttamente al cancro nell'uomo. Tuttavia, ci sono alcuni parallelismi, come il gruppo di Orend ha recentemente dimostrato con una pagina esternaStudio ha mostrato.
Nel frattempo, il gruppo di ricerca di Viola Vogel ha avviato una collaborazione con l'ospedale cantonale di Baden: In un progetto di follow-up, uno dei suoi dottorandi sta studiando se tracce di vasi sanguigni rimodellati possono essere trovate anche in campioni di tessuto di pazienti con cancro al seno. "Dove troviamo analogie e dove differenze?", si chiede Vogel.
Riferimenti
Fonta CM, Loustau T, Li C, Poilil Surendranm S, Hansen U, Murdamoothoo D, Benn MC, Velazquez-Quesada I, Carapito R, Orend G e Vogel V. Le cellule T CD8+ e i macrofagi M2 infiltrati sono trattenuti in tracce di matrice tumorale arricchite in fibre di fibronectina a bassa tensione. Matrix Biology 116: 1-27. doi: pagina esterna10.1016/j.matbio.2023.01.002.
Murdamoothoo D, Sun Z, Yilmaz A, Deligne C, Velazquez-Quesada I, Erne W, Nascimento M, Mörgelin M, Cremel G, Paul N, Carapito R, Abou-Faycal C, Midwood K, Loustau T, and Orend G, 2021. Immobilisation of infiltrating cytotoxic T lymphocytes by tenascin-C and CXCL12 enhances lung metastasis, EMBO Mol Med, 13:e13270. doi: pagina esterna10.15252/emmm.202013270.