Neuronii inhibitori încetinesc dezvoltarea tumorilor cerebrale
Creșterea tumorilor cerebrale nu are loc în izolare. Acestea se dezvoltă în cadrul unui mediu activ al creierului, unde neuronii schimbă continuu semnale electrice și chimice.
În timp ce studiile anterioare au arătat că activitatea neuronală poate promova creșterea gliomelor, o nouă cercetare publicată în revista Neuron relevă că anumite circuite cerebrale pot avea efectul opus: pot acționa ca o frână în progresia tumorii.
O echipă de cercetare condusă de profesorul Daisuke Kawauchi de la Universitatea din Nagoya, în colaborare strânsă cu profesorul Naofumi Uesaka, Dr. Reo Maruyama și colegii săi, a descoperit că neuronii inhibitori suprimă creșterea gliomelor adulte prin reducerea activității de calciu în interiorul celulelor tumorale. Rezultatele identifică un rol de supresie tumorală pentru circuitele inhibitoare GABAergice și sugerează că echilibrul activității neuronale în microambientul tumorii poate influența modul în care progresează cancerele cerebrale.
Gliomele sunt tumori cerebrale agresive care interacționează strâns cu neuronii din jur. S-a concentrat multă atenție asupra activității neuronale excitatorii, care poate stimula creșterea tumorii prin comunicarea neuron–gliom. Totuși, rolul neuronilor inhibitori, care ajută de obicei la reglarea activității cerebrale prin limitarea excitației excesive, a rămas neclar.
În noua cercetare, oamenii de știință au folosit modele murine de gliom adult și modele de tumori derivate din pacienți pentru a investiga dacă neuronii inhibitori comunică cu celulele gliomului și influențează comportamentul acestora. Au constatat că neuronii inhibitori formează contacte sinaptice cu celulele tumorale și că creșterea tonului inhibitor a redus proliferarea celulelor tumorale, prelungind supraviețuirea în modelele preclinice.
Echipa a descoperit că acest efect era legat de dinamica calciului din celulele tumorale. Celulele gliomului au arătat tranziții active de calciu în timpul fazelor de proliferare, dar activarea circuitelor inhibitoare a suprimat aceste semnale de calciu tumorale. În schimb, restabilirea activității de calciu în celulele tumorale a slăbit efectul anti-proliferativ al activării circuitului inhibitor, indicând că dinamica calciului tumorii este un mediator cheie al acestui control bazat pe circuit.
Analizele ulterioare au relevat că activarea circuitului inhibitor a redus programele oncogenice asociate cu YAP1 și mTOR, două căi de semnalizare legate de creșterea și supraviețuirea tumorilor. Împreună, rezultatele sugerează că aportul inhibitor din microambientul cerebral înconjurător poate restricționa progresia gliomelor adulte prin suprimarea programelor de creștere conduse de calciu în celulele tumorale.
„Studiul nostru arată că creierul nu este doar un mediu permisiv pentru creșterea tumorilor. În cazul gliomului adult, circuitele inhibitoare pot funcționa ca o forță de supresie tumorală, liniștind activitatea de calciu a tumorii și semnalizarea oncogenică în aval”, a declarat profesorul Daisuke Kawauchi.
Profesorul Uesaka a adăugat: „Acest proiect a necesitat o integrare strânsă între neuroștiință și biologia cancerului. Prin combinarea abordărilor la nivel de circuit, electrofiziologie, imagistică și modele tumorale, am reușit să arătăm că comunicarea neuron–gliom inhibitorie are un impact funcțional asupra progresiei tumorii.”
Aceste descoperiri adaugă o dimensiune importantă domeniului emergent al neuroștiinței cancerului, care explorează modul în care activitatea neuronală și biologia tumorilor interacționează. Ele subliniază, de asemenea, importanța de a privi gliomul nu doar ca o boală a celulelor canceroase, ci și ca o boală modelată de întregul ecosistem cerebral.
Deși studiul a fost efectuat în modele preclinice, cercetările sugerează că întărirea tonului inhibitor sau suprimarea activității de calciu a tumorii ar putea inspira noi strategii terapeutice pentru gliomele adulte. Este nevoie de cercetări suplimentare pentru a determina cum aceste mecanisme operează în diferite subtipuri de gliom și dacă pot fi vizate în siguranță la pacienți.
