Imagen: Visualización del movimiento de las estructuras que utilizan las células para aplicar fuerza sobre su entorno.
Un síntoma que indica un posible tumor de mama incipiente es la presencia de nódulos duros en el tejido mamario, que se pueden identificar mediante la palpación del pecho. Este método de diagnóstico es útil precisamente porque la formación de tumores está asociada al endurecimiento del tejido. Sin embargo, hasta ahora se desconocía cómo las células son capaces de detectar la rigidez del tejido, y porque reaccionan de forma diferente en condiciones sanas o tumorales.
Investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), junto con sus colaboradores del Barts Cancer Institute de la Queen Mary University (Londres), han demostrado como las moléculas que las células utilizan para adherirse a su entorno, llamadas integrinas, permiten a las células detectar y adaptarse a la rigidez del tejido.
Este es un proyecto que impulsa la Obra Social “la Caixa” en el campo de la investigación de excelencia de valoración y transferencia de conocimiento.
El papel de las integrinas
«Hemos observado que en células de mama sanas, las propiedades adhesivas de las integrinas hacen que las células reduzcan la fuerza que aplican a su entorno si éste es más rígido de lo normal» dice Pere Roca- Cusachs, investigador principal del IBEC y profesor lector de la Universidad de Barcelona, que ha liderado el estudio. «Dado que una reducción de fuerzas también reduce la rigidez del tejido, este mecanismo puede prevenir el endurecimiento del tejido».
Por otra parte, las células cancerígenas de mama expresan un tipo diferente de integrinas, con unas propiedades adhesivas modificadas. Estas otras integrinas hacen que las células apliquen más fuerza a medida que la rigidez del tejido aumenta, creando un mecanismo de retroalimentación que finalmente podría conducir a la formación de los nódulos duros característicos de los tumores de mama.
Evitar el endurecimiento de los tejidos, una posible herramienta para combatir el cáncer
«Nuestro estudio es el primero que describe un mecanismo molecular de detección de la rigidez del tejido, y además lo demostramos en células humanas sanas y cancerígenas», dice Pere Roca-Cusachs. «De hecho, lo más fascinante es que el endurecimiento anormal del tejido se presenta no sólo en cáncer de mama, sino también en muchos otros tipos de cáncer que también tienen alteraciones en los niveles de varias integrinas. Esto significa que los cambios mecánicos inducidos por la expresión de integrinas podrían ser clave en la aparición de diversas enfermedades».
Después de este descubrimiento, el siguiente paso del grupo de investigación es investigar si la regulación de integrinas es un mecanismo general de control mecánico de los tejidos, tanto sanos como enfermos. Si es así, esto tendrá un gran potencial para el desarrollo de terapias dirigidas a prevenir las alteraciones malignas en la rigidez del tejido.
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Reference article: Elosegui-Artola, A., Bazellières, E., Allen, M.D., Andreu, I., Oria, R., Sunyer, R., Gomm, J.J., Marshall, J.F., Jones, J.L., Trepat, X., Roca-Cusachs, P. (2014). Rigidity sensing and adaptation through regulation of integrin types. Nature Materials, 13, 631–637
