Los científicos han teorizado durante mucho tiempo que el flujo sanguíneo juega un papel integral en la metástasis del cancer.

Pero una nueva investigación que prueba esta hipótesis de larga data en el pez cebra y los humanos confirma que el flujo sanguíneo circulatorio afecta la posición donde las células tumorales circulantes finalmente se detienen en la vasculatura y salen al cuerpo, donde pueden formar una metastasis.

En un artículo publicado en Development Cell, investigadores del Instituto Nacional de Salud e Investigación Médica (INSERM) descubrieron que en el modelo del embrión de pez cebra, las células tumorales circulantes marcadas (CTC) podrían seguirse en toda la vasculature.

Se descubrió que la ubicación donde se detuvieron las células tumorales guarda una estrecha relación con el flujo sanguíneo de menos de 400-600 μm / s. El objetivo principal del estudio fue visualizar el impacto del flujo sanguíneo en los pasos importantes de la metástasis: detención de los CTC, adhesión a la vasculatura y extravasación de las CTC del vaso sanguíneo.

"Una idea de larga data en el campo es que el arresto se desencadena cuando las células tumorales circulantes terminan en capilares con un diámetro muy pequeño simplemente debido a restricciones de tamaño", dice el autor Jacky G. Goetz, PhD, cuyo laboratorio realizó el estudio. "Esta investigación muestra que esta posición no solo depende de la restricción física, sino que el flujo sanguíneo tiene un fuerte impacto al permitir que las células tumorales establezcan adhesión con la pared del vaso. Creo que esto es una adición importante para entender cómo y dónde las células tumorales eventualmente forman metástasis ".

Los investigadores eligieron el modelo de embrión de pez cebra ya que su vasculatura es altamente estereotipada.

"Esto hizo que fuera mucho más fácil documentar la posición de todas las células tumorales después de que se inyectaron", explica Goetz. El equipo compiló todas las imágenes y creó mapas de calor de la posición de las células tumorales en la vasculatura.

Los investigadores también encontraron que el flujo sanguíneo es esencial para el proceso de extravasación, cuando las células tumorales salen de los vasos sanguíneos circulatorios y cruzan la barrera endotelial en un nuevo sitio para establecer un tumor secundario.

"Cuando hicimos imágenes de timelapse en el embrión de pez cebra, descubrimos que las células endoteliales parecen curvarse alrededor de las células tumorales que se detienen en el vaso sanguíneo", dice Goetz. "El flujo sanguíneo en este paso es esencial. Sin flujo, no se produce remodelación endotelial. Se necesita una cierta cantidad de flujo para mantener el endotelio activo y poder remodelarlo alrededor de la célula tumoral".

Confirmaron además esta observación en metástasis cerebrales en ratones usando microscopía correlativa intravital, una técnica de imagen desarrollada por el laboratorio Goetz, en colaboración con Y.Schwab (EMBL, Heidelberg), que combina sistemas de modelos multicelulares vivos con microscopía electrónica para proporcionar detalles de eventos dinámicos o transitorios in vivo.

A continuación, los investigadores aplicaron estos hallazgos para estudiar metástasis cerebrales en 100 pacientes humanos con ubicaciones de tumores primarios heterogéneos.

Al igual que el modelo de pez cebra, mapearon la posición de las metástasis y generar mapas de calor.

"Fuimos capaces de fusionar el mapa de metástasis cerebrales a un mapa de perfusión de un paciente de control y descubrimos que reproduce muy bien exactamente lo que hicimos en el pez cebra que muestra que las metástasis se desarrollan preferiblemente en áreas con baja perfusión", dice Goetz.

Los investigadores concluyen que todos estos hallazgos muestran que el flujo sanguíneo en los sitios metastásicos regula dónde y cómo se desarrolla el crecimiento metastásico.

De cara al futuro, los investigadores planean estudiar métodos para inhibir la capacidad de remodelación endotelial de los vasos sanguíneos para alterar potencialmente la extravasación e inhibir la metástasis.

Fuente: Cell Press