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FP7

Metastasis Sys Mod Resultado resumido

Project ID: 268278
Financiado con arreglo a: FP7-PEOPLE
País: Israel

La señalización de la motilidad celular y la metástasis

La migración de células tumorales desde el sitio primario del cáncer conduce a la metástasis y a un mal pronóstico de la enfermedad. El estudio de la motilidad de células tumorales podría beneficiar en gran medida al desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas.
La señalización de la motilidad celular y la metástasis
La motilidad celular está vinculada con la formación de distintos tipos de protuberancias o invaginaciones de la membrana celular. Además, las células presentan unas estructuras poco conocidas denominadas vesículas de membrana. Las vesículas son grandes protuberancias redondas presentes en la superficie celular originadas por el desprendimiento de la capa subyacente de proteínas estructurales, el córtex de actina. Indicios recientes confirman que la formación de vesículas en la membrana tiene un papel importante tanto en la migración celular como en la metástasis del cáncer.

La señalización celular que regula la formación y la retracción de vesículas no se conoce muy bien. Por tanto, el proyecto financiado por la Unión Europea METASTASIS SYS MOD (System level modelling of metastasis from signalling to cell motility) estudió la señalización implicada en la formación de vesículas y la migración celular empleando datos experimentales y simulaciones por ordenador.

Los datos experimentales fueron obtenidos empleando células normales y diferentes células mutantes de la línea celular HEK293T. Los investigadores descubrieron que la sobreexpresión de la tirosina quinasa Met, implicada en la tumorogénesis, estaba correlacionada con un aumento de la tasa de formación de vesículas. La sobreexpresión experimental de otras proteínas implicadas en la señalización inducida por la tirosina quinasa Met también reveló un aumento de la formación de vesículas en experimentos con células.

Con el fin de analizar las modificaciones en la señalización celular y los cambios resultantes en la forma de la célula, los investigadores desarrollaron un modelo matemático para la formación de vesículas celulares. El modelo representa la membrana plasmática, el córtex celular y define las fuerzas que actúan tanto en cada uno de estos elementos de la célula como entre ellos. La ruptura de la unión entre la membrana y el córtex celular motiva una explosión oxidativa citoplasmática de la presión hidrostática y, por tanto, a la formación de vesículas. El reanclaje entre la membrana y el córtex celular conlleva posteriormente la retracción de las vesículas.

El modelo ha sido puesto a prueba y verificado mediante su comparación con datos experimentales. Los datos señalaron que este modelo constituía una potencial herramienta de gran utilidad para la identificación de moléculas implicadas en los procesos de reconexión entre la membrana y el córtex celular y la retracción de vesículas.

Por último, los investigadores incorporaron el metabolismo y la proliferación celular en un modelo matemático avanzado del proceso de metástasis. Empleando un modelo basado en datos experimentales para la motilidad, la invasión, la proliferación y el metabolismo celular, estos analizaron diferentes combinaciones que aumentan la capacidad del cáncer para metastatizar. El análisis demostró que la coexistencia de diferentes clones celulares en el tumor aumenta su capacidad para metastatizar en un entorno cambiante.

El modelo también puso de manifiesto el papel clave del metabolismo celular en el proceso de metástasis. Los investigadores sugieren que esto podría ser una estrategia muy útil para el estudio de dianas farmacológicas.

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Palabras clave

Motilidad celular, señalización celular en el cáncer, metástasis, vesículas celulares
Número de registro: 180930 / Última actualización el: 2016-03-30
Dominio: Biología, Medicina