Bătăile constante ale inimii inhibă dezvoltarea tumorilor în țesuturile cardiace
Bătăile constante ale inimii pot contribui activ la suprimarea creșterii tumorilor în țesuturile cardiace, conform unui nou studiu.
Acest fenomen se datorează faptului că căile celulare din aceste țesuturi modifică reglementarea genelor în celulele canceroase, împiedicându-le astfel să prolifereze. Rezultatele oferă o nouă perspectivă asupra rolului forțelor mecanice în protejarea inimii de cancer și ar putea deschide calea pentru noi terapii anticancerigene bazate pe stimularea mecanică.
Cancerul de inimă este extrem de rar la mamifere. În plus, inima umană adultă are o capacitate limitată de auto-reînnoire, cardiomiocitele regenerându-se cu aproximativ 1% pe an. O explicație propusă pentru aceste trăsături constă în cerințele mecanice intense impuse țesuturilor cardiace, care trebuie să pompeze continuu sânge împotriva unei rezistențe semnificative. Această tensiune persistentă pare să suprime abilitatea celulelor cardiace de a prolifera. Conform cercetătorilor, aceste presiuni ar putea, de asemenea, să inhibe proliferarea celulelor canceroase în inimă. Totuși, mecanismele care stau la baza acestei rezistențe rămân neclare.
Utilizând un model de șoarece genetic modificat, cercetătorii au descoperit că inima este remarcabil de rezistentă la mutațiile cauzatoare de cancer, chiar și atunci când au fost introduse modificări oncogenice puternice. Pentru a înțelege de ce, autorii au dezvoltat un model de transplant în care sarcina mecanică a inimii putea fi redusă. Prin transplantarea unei inimi de donator în gâtul unui șoarece compatibil, au creat un organ „neîncărcat mecanic”, care rămânea perfuzat cu sânge, dar nu suporta tensiune fiziologică. După injectarea celulelor canceroase umane direct în mușchiul cardiac, au comparat comportamentul tumorilor în inima transplantată, neîncărcată, cu inima activă din punct de vedere mecanic a animalului. În cadrul experimentelor, cercetătorii au constatat că sarcina mecanică a suprimat constant creșterea diferitelor tipuri de cancer, în timp ce descărcarea inimii a promovat proliferarea celulelor tumorale în țesutul cardiac.
Conform constatărilor, forțele mecanice din interiorul țesutului remodelază peisajul de reglementare al genomului celulelor canceroase, influențând capacitatea acestora de a prolifera. Un element central în acest proces este Nesprin-2, o proteină care transmite semnalele mecanice de la suprafața celulară la nucleu. Nesprin-2, un component al complexului LINC, simte microambientul mecanic al inimii și alterează funcțional structura cromatinei și metilarea histonelor, reducând activitatea genelor asociate cu proliferarea celulelor tumorale. Când Nesprin-2 a fost redus în celulele canceroase, acestea au recăpătat capacitatea de a crește în mediul activ din punct de vedere mecanic al inimii, formând tumori.
Într-o perspectivă asociată, se discută despre studiul și descoperirile acestuia în detaliu.
