Alcune cellule di melanoma possono aprirsi la strada attraverso il corpo

Immagina piccoli pugni che fanno strada attraverso il tuo corpo.

Per alcuni pazienti affetti da cancro, questa potrebbe essere la realtà. Le cellule di melanoma possono scavare meccanicamente il loro cammino attraverso i tessuti utilizzando protuberanze di membrana carnose senza la necessità di sostanze chimiche che distruggono l'ambiente, riportano i ricercatori il 12 giugno su Developmental Cell.

Le cellule hanno vari modi di movimento. Alcune deformano i loro corpi per passare attraverso spazi stretti; altre costruiscono ancoraggi per trascinarsi avanti, aprendosi la strada con proteine che erodono chimicamente il tessuto circostante. Anche se i ricercatori sapevano che le cellule di melanoma potevano formare protuberanze che li aiutavano a muoversi, il biologo computazionale delle cellule Gaudenz Danuser e colleghi hanno cercato di chiarire come queste protuberanze svolgono il loro lavoro.

Le cellule hanno un citoscheletro e una membrana che separa l'alta pressione all'interno della cellula da una pressione più bassa all'esterno. A volte si formano delle crepe nel citoscheletro. La pressione interna spinge la membrana cellulare verso l'esterno, formando una bolla chiamata bleb.

Sviluppando un nuovo tipo di microscopio, il team è stato in grado di catturare questa forma di movimento cellulare a bolle, afferma Danuser, dell'Università del Texas Southwestern Medical Center a Dallas. La maggior parte dei microscopi tiene i campioni fermi con superfici dure, e quella pressione aggiuntiva potrebbe alterare il comportamento delle cellule. Il nuovo microscopio del team permette invece a un gel morbido di circondare le cellule.

I ricercatori hanno visto che i bleb "si estendono e si ritraggono circa ogni 20 secondi," dice la coautrice Meghan Driscoll, una farmacologa all'Università del Minnesota Twin Cities a Minneapolis. "Nel corso delle ore, i palloncini stanno degradando abbastanza materiale [meccanicamente] da creare un tunnel attraverso il quale la cellula può muoversi."

Driscoll e colleghi hanno misurato un aumento dei livelli di fosfoinositide 3-chinasi — un enzima coinvolto nella segnalazione cellulare — vicino alla parte anteriore delle cellule, portando il team a ipotizzare che le cellule siano spinte continuamente avanti da un ciclo continuo di formazione di bleb e percezione della resistenza dal tessuto avanti.

I bleb possono formarsi ovunque sulla cellula, ma solo quelli verso la parte anteriore incontreranno una superficie (quelli verso la parte posteriore si protrudono in un tunnel vuoto). Le adesioni molecolari che agiscono come piccoli piedi possono quindi permettere alla cellula di percepire la superficie del tunnel e segnalare dov'è la parte anteriore, afferma Danuser. Poi la cellula "amplifica la formazione dei palloncini solo dove veramente è necessario il palloncino," con bleb più grandi concentrati verso la direzione del movimento.

Il "tipo di rinforzo guidato meccanicamente" che mantiene i bleb formati nella parte anteriore della cellula è "un aspetto piuttosto nuovo di questo lavoro," dice Jeremy Logue, un biologo del cancro all'Albany Medical College a New York che non ha partecipato alla ricerca. "Penso certamente che non sia stato davvero apprezzato a questo livello."