La propagación de los tumores cerebrales se explica utilizando los principios de la física de fluidos

Josef Käs de la Universidad de Leipzig e Ingolf Sack de la Charité-Universitätsmedizin de Berlín han demostrado que la propagación de Células de tumores cerebrales depende tanto de sus propiedades físicas como biomecánicas. Según los investigadores, un pequeño cambio en la elasticidad de las células de glioma, el tumor cerebral más peligroso, cambia significativamente su capacidad para hacer metástasis.

Sack es químico y Käs es físico. Ambos se especializan en la investigación del cáncer, pero desde diferentes perspectivas. Sack estudia las propiedades mecánicas de los tejidos y cuenta con la tecnología de Elastografía por resonancia magnética desarrolló una combinación de vibraciones de baja frecuencia y Resonancia magnetica. Se utiliza para realizar un seguimiento del progreso de las enfermedades. Käs, por otro lado, trabaja con uno trampa óptica, en el que los objetos en miniatura blandos, como las células, se pueden deformar con la ayuda de láseres para crear su Elastizität e investigar la deformabilidad.

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Hace dos años, los dos científicos descubrieron que Células de glioma son más suaves y menos pegajosas que las células cancerosas de tumores no malignos. Dado que un glioma es difícil de extirpar porque extiende pequeños "tentáculos" hacia el tejido circundante, los científicos se dieron cuenta de que las únicas leyes de la física pueden controlar la propagación de este cáncer. La aparición de tales "tentáculos" es un fenómeno bien conocido en física de fluidos cuando un fluido es menos viscosidad se introduce en otro líquido.

Los investigadores lograron reclutar a ocho pacientes para el estudio, cuatro de los cuales eran benignos Tumores cerebrales y cuatro con tumores malignos, incluidos tres con gliomas. Los resultados del estudio sorprendieron a los propios investigadores. Lo notable fue que las propiedades mecánicas de una sola célula se reflejaban en las propiedades mecánicas de todo el tejido, dice Käs. Sin embargo, los datos obtenidos sugieren una imagen más compleja que las células pegajosas que forman un tumor pegajoso.

En estudios anteriores, los tumores malignos eran más blandos y menos viscosos que los benignos. Sin embargo, y esto fue sorprendente, las células que formaron no eran menos viscosas. Resultó que lo más importante era la capacidad de estiramiento y la elasticidad de las células. Esto se correlacionó con la capacidad del tejido para "fluir". Para propagarse, tuvieron que Células tumorales apretujar entre otras celdas. Según los investigadores, esto es flexibilidad, no que viscosidad el factor más importante en la capacidad de diseminación de un tejido.

Las células cancerosas no necesitan realizar ningún cambio genético especial para comenzar el proceso de "extender sus tentáculos". Todo lo que necesita son las propiedades mecánicas adecuadas. Según Käs, esto es suficiente para el crecimiento de tejido altamente invasivo.

El descubrimiento de los científicos alemanes es una buena y mala noticia desde el punto de vista terapéutico. La mala noticia es que las propiedades mecánicas son más difíciles de alterar que los procesos moleculares. La buena noticia es que ahora conocemos el mecanismo. Cuándo cambios físicos pueden hacer que un tumor sea más maligno, también pueden hacerlo más benigno. Comprender este proceso podría ayudar a desarrollar nuevas terapias en el futuro.