Come i tumori trasformano i vasi sanguigni

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Sezione di tessuto di un tumore mammario di topo: i canali della matrice (verdi)
Sezione di tessuto di un tumore mammario di topo: i canali della matrice (verdi) dividono il tessuto tumorale (blu) e formano nicchie per le cellule immunitarie (rosse), che così non possono più raggiungere e uccidere le cellule tumorali.
Negli ammassi cellulari sempre più densi dei tumori in crescita, i vasi sanguigni si trasformano in canali pieni di fibre. Questo indebolisce le difese delle cellule immunitarie, come suggeriscono i risultati dei ricercatori del Politecnico di Zurigo e dell’Università di Strasburgo.

Quasi dieci anni fa, i ricercatori hanno osservato per la prima volta che i tumori di vari tipi di cancro, come il cancro del colon, il cancro al seno o il cancro della pelle nera, presentano canali che dalla superficie conducono all’interno dell’ammasso cellulare. Ma come si sviluppano questi canali e quali funzioni svolgono è rimasto a lungo nascosto.

Indagini elaborate e dettagliate

Ora, i gruppi di ricerca guidati da Viola Vogel, professoressa di meccanobiologia applicata al Politecnico di Zurigo, e da Gertraud Orend dell’Università di Strasburgo hanno trovato possibili risposte a queste domande con indagini elaborate e dettagliate: Ci sono molti indizi che indicano che i canali noti come "tracce tumorali" hanno origine dai vasi sanguigni.

All’inizio, i vasi sanguigni riforniscono di zuccheri e ossigeno l’ammasso di cellule in rapida crescita. In seguito, però, i vasi sanguigni subiscono un processo durante il quale perdono la loro funzione originaria di trasporto del sangue, perché la parete dei vasi si modifica e la cavità dei vasi si riempie gradualmente.

Quando le fibre controllano il comportamento delle cellule immunitarie

Il materiale di riempimento è costituito principalmente da cellule e da fibre proteiche di nuova formazione che appartengono alla cosiddetta matrice extracellulare. Oltre alle fibre di collagene, si trovano anche fibre di fibronectina. Esse sono coinvolte nei processi di crescita che avvengono prevalentemente durante lo sviluppo embrionale o la guarigione delle ferite. Nei vasi sanguigni trasformati in canali tumorali, le fibre sono in grado di trattenere le cellule immunitarie, come dimostrano i ricercatori nel loro articolo call_made.

Questo perché le cellule si allungano lungo i canali e aderiscono alle fibre di fibronectina sciolte. "In questa forma allungata, le cellule immunitarie non partecipano alla lotta di difesa, ma supportano i processi di guarigione", spiega Vogel. Invece di colpire le cellule tumorali, le cellule immunitarie secernono molecole che favoriscono la crescita, aiutando così le cellule tumorali a proliferare.


Ruolo precedentemente non riconosciuto della tensione tissutale

A quanto pare, la tensione tissutale mediata dalla matrice extracellulare svolge un ruolo importante e finora sconosciuto nello sviluppo di un tumore, perché le fibre di fibronectina sono fortemente tese nel tessuto sano e solo allentate nel tessuto tumorale. In questa forma allentata e rilassata, circondata da pareti vascolari trasformate, le fibre di fibronectina creano apparentemente una nicchia in cui le cellule tumorali possono crescere indisturbate.

Finora, la ricerca sul cancro si è concentrata soprattutto sulle cellule, afferma Vogel. "La matrice extracellulare è stata trascurata". Di conseguenza, non si è ancora scoperto come l’ambiente controlli le funzioni delle cellule. "Ma se si vuole capire come funziona un ragno, bisogna anche considerare la sua tela", dice il biofisico.

Trovare analogie e differenze

Per Vogel, quindi, le nuove scoperte rappresentano anche uno spunto di riflessione per ampliare la nostra prospettiva e, di conseguenza, perfezionare la nostra comprensione. "Quanto meglio comprendiamo di cosa hanno bisogno le cellule tumorali per proliferare, tanto più è probabile che troveremo il modo di prevenire questa proliferazione", afferma Vogel.

Tuttavia, l’autrice sottolinea che i risultati provengono da esperimenti su topi con cancro al seno. Non è ancora chiaro se possano essere trasferiti direttamente al cancro nell’uomo. Tuttavia, ci sono alcuni parallelismi, come il gruppo di Orend ha recentemente dimostrato con uno studio esterno call_made.

Nel frattempo, il gruppo di ricerca di Viola Vogel ha avviato una collaborazione con l’Ospedale Cantonale di Baden: In un progetto di follow-up, uno dei suoi dottorandi sta studiando se tracce di vasi sanguigni trasformati possono essere trovate anche in campioni di tessuto di pazienti affetti da cancro al seno. "Dove troviamo analogie e dove differenze?", si chiede Vogel.