Aanbevolen, 2019

Editor'S Choice

Hersenactiviteit verklaart dronken agressie
Nieuw antibioticaresistentiegen dat de laatste verdedigingslinie in China overtreedt
Het meten van BMI voor volwassenen, kinderen en tieners

Hoe helpt tumorzuurgraad kanker te verspreiden?

Door te onderzoeken wat er gebeurt met cellen in zure delen van tumoren, hebben wetenschappers nieuwe informatie ontdekt over de invasiviteit en verspreiding van kanker. De ontdekking zou kunnen leiden tot betere behandelingen voor agressieve tumoren.


Een nieuwe studie onderzoekt hoe een zure omgeving de tumor verspreidt.

Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge ontdekten dat zure of lage pH-tumorregio's genexpressie veranderen in kankercellen op een manier die hen agressiever maakt.

In een krant die in het dagboek verschijnt Kanker onderzoek, ze beschrijven hoe ze, door het verminderen van de tumorzuurgraad, in staat waren om het proces bij muizen om te keren.

"Tumoracidose", zegt eerste studie auteur Nazanin Rohani Ph.D., die postdoctoraal onderzoeker was aan het Koch Instituut voor Integratief Kankeronderzoek aan het MIT toen zij het werk voltooide, "leidt tot de expressie van moleculen die betrokken zijn bij celinvasie en migratie.

"Deze herprogrammering, die een intracellulaire reactie is op een daling van de extracellulaire pH, geeft de kankercellen het vermogen om te overleven bij lage pH-omstandigheden en te prolifereren."

Metastase en tumoromgeving

Metastase is het complexe proces waarbij kankercellen mobiel worden, zich losmaken van primaire tumoren, nabijgelegen weefsel binnendringen, migreren en vervolgens secundaire tumoren in andere delen van het lichaam opzetten.

Ongeveer 9 op 10 van alle sterfgevallen aan kanker "zijn gerelateerd aan metastasen." Zonder uitzaaiing zou kanker een veel hanteerbaarder en minder ernstige ziekte zijn.

Er was een tijd dat wetenschappers dachten dat het potentieel voor metastasen van tumoren alleen afhing van veranderingen in kankercellen.

Sindsdien hebben onderzoekers echter geleerd dat de "kwaadaardige progressie van kanker" ook afhangt van kankercellen die deelnemen aan een "ingewikkeld netwerk van interacties" met andere delen van het weefsel dat hen omringt, of de micro-omgeving van de tumor.

Er bestaat nu een goed begrip onder wetenschappers dat tumoren niet alleen verzamelingen zijn van zich vermenigvuldigende kankercellen, maar "levende wezens", die vele verschillende celtypes omvatten. In feite kan de complexiteit van tumorweefsel de complexiteit van gezonde weefsels zelfs overtreffen.

De studie die Dr. Rohani en haar collega's ondernamen, draagt ​​bij aan de groeiende hoeveelheid kennis over micro-omgevingen van tumoren en hun bijdrage aan metastasen.

De zuurgraad van tumoren in kaart brengen

Eerder onderzoek had al aangetoond dat zuurgraad in de micro-omgeving van de tumor een krachtig effect had op de invasiviteit van kanker. Wat echter niet duidelijk was, was hoe zuurgraad varieerde in een tumor en hoe het genen kon veranderen om tumorcellen invasiever te maken.

Vóór de recente studie was de heersende opvatting dat een hoge zuurgraad in tumoren voornamelijk voorkomt in zuurstofarme gebieden met een slechte bloedtoevoer.

Voor hun onderzoek gebruikten de MIT-onderzoekers een "pH-probe" om de zuurgraad in borstkankertumoren bij muizen in kaart te brengen.

Wanneer de pH-sonde een cel in een zure omgeving detecteert, voegt het een klein eiwitmolecuul in het membraan van de cel in. Op deze manier kunnen de onderzoekers cellen labelen en identificeren in zure gebieden van de tumoren.

Tot zijn verbazing ontdekte het team dat zuurregio's niet alleen aanwezig waren in hypoxische of zuurstofarme zakken in tumoren. De oppervlakken van tumoren - waar ze zich verbinden met het stroma, of "structureel weefsel" dat hen omringt - bevatten ook zure gebieden.

Deze ontdekking suggereerde dat zuurstofverbranding niet de belangrijkste reden was voor de zuurgraad in tumoren. Bij nader onderzoek vonden de wetenschappers een andere oorzaak van de zuurgraad van micromilieu aan het oppervlak van de tumor.

Vermindert tumorzuurgraad

Het bleek dat het metabolisme van veel van de cellen op het oppervlak van de borsttumoren was veranderd in aërobe glycolyse. Dit type metabolisme produceert melkzuur, waardoor de micro-omgeving van de tumor zuurder werd.

In deze zure oppervlakgebieden van de tumor hadden de cellen hun genen gewijzigd om processen in te schakelen die invasie en metastase begunstigden.

De geactiveerde genen omvatten een die betrokken is bij de ontwikkeling van embryo's en produceert een eiwit dat celmigratie via de bloedbaan bevordert. Een andere was er een die ervoor zorgt dat tumorcellen meer in staat zijn om hun omringende weefsel binnen te dringen.

In een andere reeks experimenten, vond het team dat het verminderen van de zuurgraad van de micro-omgeving van de tumor de genexpressies bijna terug naar normaal bracht.

De onderzoekers verminderden de zuurgraad van de tumor in de muizen door natriumbicarbonaat aan hun drinkwater toe te voegen. Andere studies hebben ook gevonden dat dit de metastase bij muizen vermindert.

Senior studieauteur Frank B. Gertler, hoogleraar biologie aan het MIT, zegt dat mensen geen natriumbicarbonaat verdragen, en daarom zou het geen geschikte behandelingsmethode voor hen zijn.

"Andere methoden die gerichter gericht zijn op verzuring kunnen van grote waarde zijn."

Prof. Frank B. Gertler

Populaire Categorieën

Top