Изучены биоэлектрические сигналы при метастазировании рака молочной железы

В новом исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports, ученые из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory) обнаружили еще один механизм, влияющий на рост и развитие злокачественных клеток: электрические сигналы в микроокружении опухоли.

Метастазирование составляет приблизительно 90% смертности пациентов с раком молочной железы. За последние несколько десятилетий был достигнут значительный прогресс в понимании генетических, молекулярных и сигнальных механизмов, лежащих в основе миграции раковых клеток. Все клетки могут генерировать биоэлектрические сигналы через свою плазматическую мембрану и, следовательно, естественным образом существуют в нашем организме. Рост рака влияет на локальные ионные, мембранные и эпителиальные среды, что приводит к небольшим электрическим изменениям в микроокружении опухоли. Биоэлектрические сигналы оказывают существенное влияние на миграцию раковых клеток, и  их роль в качестве регулятора прогрессирования рака и метастазирования недостаточно изучена. Несмотря на внедрение передовых технологий визуализации, распространенность метастатического рака молочной железы при первоначальном диагнозе в США остается неизменной с 1975 года.

В новом исследовании ученые использовали уникальные системы датчиков для характеристики электрических свойств раковых клеток и того, как они мигрируют под воздействием биоэлектрических сигналов. Ранние исследования показали, что биоэлектрические характеристики раковой ткани отличаются от нормальной ткани и могут меняться в процессе развития рака. В ходе исследования были выявлены подкожные опухоли из линии клеток трижды негативного рака молочной железы (4T1) у мышей, а биоэлектрические сигналы и потенциальные области, где опухоли могли развиваться, были измерены с использованием вибрирующих зондов и стеклянных микроэлектродов, соответственно. Устойчивые внешние и внутренние токи могут быть обнаружены в разных положениях на поверхности опухоли, а величины электрических токов на поверхности опухоли сильно коррелируют с массой опухоли. Измерения потенциала также показали неоднородные внутриопухолевые электрические потенциалы. Из-за различий в метаболизме и разделении ионов локальные электрические свойства изменились и естественным образом вызвали небольшие электрические поля постоянного тока в живых тканях. В исследовании было показано, что электрические потенциалы тесно связаны с ростом рака и другими биологическими процессами, такими как заживление ран. Например, электрические токи/поля в ранах легко измеримы и могут сохраняться от часов до недель. Точно так же рост рака мешает локальной ионной, мембранной и трансэпителиальной окружающей среде, и, следовательно, создает локальные электрические поля. Результаты исследования показали, что действительно генерируется электрическое поле на поверхности опухоли, и электрические поля опухоли увеличиваются с размером опухоли.

Было выдвинуто предположение, что измерение электрического потенциала на поверхности кожи может обеспечить надежный показатель для диагностики рака молочной железы и поможет дифференцировать злокачественные и доброкачественные новообразования.

Авторы другого исследования утверждают, что в лечении рака молочной железы поможет уничтожение «спящих клеток».

Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен


Добавьте «Medical Insider» в любимые источники Яндекс Новости


Оцените статью
( Пока оценок нет )
Поделиться с друзьями