Bagaimana aliran darah membantu barah merebak
Metastasis adalah penyebaran barah ke bahagian tubuh yang lain dan sebab utama mengapa penyakit ini begitu serius. Sekarang, penyelidikan baru mendedahkan bahawa aliran darah adalah faktor utama dalam proses ini.
Dalam makalah yang kini telah diterbitkan dalam jurnal Sel Perkembangan, para saintis - yang berasal dari Institut Penyelidikan Kesihatan dan Perubatan Nasional di Perancis - menerangkan ujian mereka terhadap zebra dan manusia.
Eksperimen mengesahkan bahawa aliran darah mempengaruhi lokasi di mana sel-sel barah yang berpindah "menahan" di dalam saluran darah.
Mereka juga memperincikan bagaimana sel-sel barah ini keluar melalui dinding saluran darah dan menyusun tempat tumor sekunder.
"Idea lama di lapangan," jelas penulis kajian senior Dr. Jacky G. Goetz, ketua makmal di University of Strasbourg di Perancis - di mana kajian itu dilakukan - "adalah penangkapan itu dipicu ketika mengedar sel-sel tumor berakhir di kapilari dengan diameter yang sangat kecil hanya kerana kekangan saiz. "
Namun, seperti yang dijelaskan oleh Dr. Goetz, penemuan mereka menunjukkan bahawa "kekangan fizikal" bukan satu-satunya pendorong metastasis, kerana "aliran darah mempunyai kesan kuat untuk membiarkan sel-sel tumor membuat lekatan dengan dinding pembuluh darah."
Metastasis dan langkah utamanya
Metastasis adalah proses di mana sel-sel tumor berlepas dan bermigrasi dari tempat utama mereka dan melakukan perjalanan melalui sistem limfa atau aliran darah untuk mewujudkan tumor sekunder, atau metastatik, di bahagian-bahagian tubuh yang jauh.
Metastasis adalah penyebab utama kematian akibat barah dan "kepentingan utama dalam prognosis pesakit kanser."
Ini adalah proses yang kompleks dan dilanjutkan sebagai urutan langkah, masing-masing mesti diselesaikan agar tumor sekunder berkembang. Rangkaian langkah, yang dikenal sebagai "lata metastatik," berjalan seperti berikut:
- menyerang tisu sihat berdekatan
- melintasi dinding saluran darah dan kelenjar getah bening jiran
- melalui sistem aliran darah atau limfa ke bahagian tubuh yang jauh
- menahan di saluran darah kecil, atau kapilari yang terpencil, menyerang dindingnya, dan menyeberang ke tisu sihat di sekitarnya
- membiakkan tumor kecil yang dapat dihidupkan dalam tisu yang sihat
- menjana bekalan darah khusus dengan mengembangkan saluran darah baru untuk memberi makan tumor baru
Kajian baru berkenaan dengan langkah keempat, di mana sel-sel tumor yang beredar berhenti di kapilari dan menyeberangi endoteliumnya, atau penghalang sel yang melapisi dinding pembuluh darah, ke tisu sekitarnya.
Kajian meneroka 'petunjuk mekanikal' dalam darah
Dalam makalah kajian mereka, penulis menjelaskan bahawa "sangat sedikit yang diketahui tentang bagaimana [sel tumor yang beredar] menangkap dan mematuhi endotelium kapilari kecil dan meninggalkan aliran darah dengan melintasi dinding vaskular."
Kawasan yang sangat tidak jelas, tambah mereka, adalah "peranan yang dimainkan oleh isyarat mekanikal yang dihadapi dalam darah" selama langkah ini.
Untuk kajian mereka, para saintis mengembangkan "pendekatan eksperimental asli" di mana mereka menandai dan mengikuti sel-sel tumor yang beredar ketika mereka melakukan perjalanan melalui saluran darah pada embrio zebra. Model ini juga membolehkan mereka mengubah dan mengukur aliran darah di dalam kapal.
Hasil kajian menunjukkan bahawa lokasi di saluran darah di mana sel tumor yang beredar berhenti bergerak berkait rapat dengan kadar aliran.
Penulis mencatat bahawa "nilai kelajuan ambang untuk lekatan yang cekap […] berkisar antara 400 hingga 600 [mikrometer sesaat]."
‘Sel endotel melengkung di sekitar sel tumor’
Pasukan itu juga mendapati bahawa aliran darah sangat penting untuk "extravasation," proses di mana sel-sel tumor keluar dari saluran darah.
Ini terbukti dalam pencitraan timelapse yang menunjukkan sel endotel "melengkung" di sekitar sel tumor yang ditangkap di saluran darah embrio zebra.
"Aliran darah pada langkah ini sangat penting. Tanpa aliran, pembentukan semula endotel tidak berlaku. Anda memerlukan sejumlah aliran untuk memastikan endotelium aktif sehingga dapat merombak sekitar sel tumor. "
Jacky G. Goetz
Para penyelidik mendapat hasil yang sama ketika mereka melihat kemajuan metastasis otak pada tikus.
Untuk eksperimen ini, mereka menggunakan teknik pencitraan yang disebut mikroskopi korelatif intravital, yang menggabungkan model sel hidup dengan mikroskopi elektron sehingga dinamika dapat diperhatikan pada binatang hidup.
Aliran mengawal tempat, permulaan tumor kedua
Akhirnya, pasukan mengesahkan penemuan tersebut dengan memerhatikan tumor sekunder di otak 100 pesakit manusia, yang tumor utamanya terdapat di pelbagai bahagian badan.
Seperti model zebrafish, mereka menggunakan teknik pencitraan untuk memetakan lokasi tumor sekunder.
Apabila mereka menggabungkan peta metastasis otak dengan peta aliran darah pesakit kawalan yang sihat, para penyelidik mendapati bahawa ia sesuai dengan apa yang mereka temukan dalam model zebrafish, mengesahkan bahawa tumor sekunder lebih suka tumbuh di kawasan di mana aliran darah berada dalam julat tertentu .
Penulis menyimpulkan bahawa penemuan mereka menunjukkan bahawa aliran darah mengendalikan bukan hanya lokasi, tetapi juga permulaan "pertumbuhan metastatik."
Mereka sekarang ingin mencari cara untuk menyekat pembentukan semula endotelium di sekitar sel tumor yang beredar sebagai cara untuk mengganggu keluarnya ke tisu sekitarnya. Pencapaian sedemikian dapat mengelakkan metastasis menyelesaikan langkah-langkah yang diperlukan untuk kejayaan pertumbuhan tumor sekunder.
