Una célula nerviosa (verde manchado) que crece entre un cultivo de células cancerosas
Simon Grelt y Gustavo Ayala
Cáncer Las células roban partes generadoras de energía de las células nerviosas para alimentar su propagación a sitios distantes, un descubrimiento que podría mejorar los tratamientos contra los tumores más mortales.
«Esta es la primera vez que el intercambio mitocondrial se ha demostrado desde los nervios hasta las células cancerosas», dice Elizabeth Repasky en el Centro Integral de Cáncer Roswell Park en Buffalo, Nueva York, quien no estuvo involucrado en la investigación. «Es un siguiente paso importante en la neurociencia del cáncer, un campo que está explotando».
Ya sabíamos que las células nerviosas, o las neuronas, dentro y los tumores circundantes producen proteínas y señales eléctricas que ayudan al cáncer a crecer y propagarse. «Los cánceres con mayor densidad nerviosa están asociados con un pronóstico más pobre», dice Simon Grelet en la Universidad del Sur de Alabama.
Estudios anteriores también han demostrado que las células de cáncer cerebral pueden adquirir mitocondrias, estructuras generadoras de energía, de células cerebrales no neuronales. Pero se desconocía si las células tumorales podían tomar mitocondrias de las células nerviosas, dice Grelt.
Para averiguarlo, él y sus colegas diseñaron genéticamente células de cáncer de mama de ratones para contener una molécula fluorescente roja y las mezclaron con células nerviosas de ratón, que contienen mitocondrias marcadas con pigmento verde, en un plato de laboratorio. Al imaginar las células, encontraron que las células cancerosas robaron mitocondrias de las células nerviosas en unas pocas horas.
«Las células cancerosas alargan su membrana para que estén robando, sifonan, las mitocondrias de las neuronas», dice Grelt. «Es como un tren de mitocondrias que pasan a través de una estructura muy pequeña, entrando en la célula cancerosa a la vez», dice.
Para ver si esto ocurre en el cuerpo, los investigadores inyectaron células de cáncer de mama rojo en los pezones de ratones hembra para formar tumores. También diseñaron genéticamente los nervios alrededor de los tumores para transportar mitocondrias verdes. Alrededor de un mes después, el 2 por ciento de las células cancerosas en estos tumores habían adquirido mitocondrias de las neuronas.
En contraste, el 14 por ciento de las células tumorales que se habían propagado al cerebro transportaban mitocondrias derivadas de los nervios, lo que sugiere que las células cancerosas con mitocondrias derivadas de nervios eran mucho mejores para propagarse que las que no estaban. Otros experimentos sugieren que esto se debe a que las células con mitocondrias robadas son mejores para soportar tensiones físicas y químicas que encuentran en el torrente sanguíneo.
«Hay muchos, muchos obstáculos para una célula cancerosa que intenta propagarse», dice Repasky. «Tienen que salir del tumor inicial, superar las barreras de los vasos sanguíneos, salir de la sangre y luego obtener suficiente oxígeno y nutrientes en el sitio secundario, la mayoría de ellos no lo logran», dice. «Robar las mitocondrias parece permitir que las células cancerosas soporten mejor esa carrera de obstáculos», dice ella.
Para explorar si esto sucede en las personas, los investigadores analizaron muestras de tumores de ocho mujeres con cáncer de mama que se habían extendido a sitios distantes dentro de sus cuerpos. Descubrieron que las células tumorales de otras partes del cuerpo tenían un 17 por ciento más de mitocondrias, en promedio, en comparación con las del seno, lo que sugiere que el proceso ocurre en los pacientes, dice Grelt.
Además, el equipo analizó una muestra de tumor de próstata humana y descubrió que las células cancerosas más cercanas a los nervios contenían sustancialmente más mitocondrias que las más lejos. «Creemos que sería un mecanismo universal que harán todo tipo de tumores», dice el miembro del equipo Gustavo Ayala en el Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en Houston.
Los hallazgos sugieren que bloquear la transferencia mitocondrial podría reducir la propagación de los tumores más mortales. «Creo que esto será posible, al menos en ciertos tipos de tumores», dice Repasky. Ayala dice que los investigadores planean desarrollar drogas que puedan hacer esto.
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