Constricciones capilares Tumorigenicidad de las células cancerosas primarias a través de PIEZO1

Área de la Ciencia:

• En el campo de la oncología
• Biología celular
• La biofísica

Sus antecedentes:

• La metástasis causa la mayoría de las muertes por cáncer.
• Solo un pequeño porcentaje de células tumorales circulantes (CTC) establecen tumores secundarios, lo que sugiere que los mecanismos adaptativos son cruciales para la diseminación.
• Comprender cómo se adaptan las CTC durante la circulación es clave para prevenir la metástasis.

Objetivo del estudio:

• Investigar el impacto de las fuerzas mecánicas durante el tránsito microcapilar en las células de melanoma circulantes.
• Identificar los mecanismos celulares y las vías moleculares involucradas en esta reprogramación mecánica.
• Para determinar si esta reprogramación aumenta el potencial tumorigénico y metastásico de las células de melanoma.

Principales métodos:

• Utilizó un dispositivo microfluídico para simular las tasas de flujo fisiológico y el estrechamiento capilar.
• Análisis de la deformación celular y nuclear, remodelación de la cromatina y señalización del calcio (PIEZO1).
• Cambios evaluados en la expresión génica, la regulación al alza del marcador de células madre, la invasión transendotelial y la tumorigenicidad in vitro e in vivo.

Principales resultados:

• La constricción microcapilar indujo una rápida deformación celular y nuclear, remodelación de la cromatina y señalización de calcio a través de PIEZO1.
• La constricción condujo a la regulación al alza de las transcripciones para la reprogramación metabólica y los procesos metastásicos.
• Las células sometidas a la compresión adoptaron un estado estable similar al de las células madre del cáncer, exhibiendo un aumento de los marcadores de células madre del melanoma, una mayor invasión y una mayor tumorigenilidad.
• La inhibición de PIEZO1 bloqueó la transición, mientras que la activación de PIEZO1 la indujo; la deleción de PIEZO1 abolió el fenotipo inducido por la constricción.

Conclusiones:

• Las fuerzas de compresión experimentadas durante el tránsito microcapillar reprograman las células de melanoma circulantes en un estado tumorigénico similar a las células madre del cáncer.
• El mecanosensor PIEZO1 es crítico para mediar esta reprogramación celular inducida por la fuerza.
• Estos hallazgos revelan un nuevo mecanismo por el cual el estrés mecánico prepara a las células cancerosas para la extravasación y la colonización metastásica.