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Células cancerosas privadas de oxígeno programadas para evadir la terapia después de propagarse

Al manipular el entorno que rodea a las células en los tumores primarios, los científicos han descubierto por primera vez las condiciones que programan la migración de las células cancerosas para que se vuelvan inactivas y se oculten de la quimioterapia después de la diseminación.
Los investigadores descubrieron que los nichos con escasez de oxígeno en los tumores primarios no solo producen células cancerosas que crecen y se diseminan rápidamente, sino que también envían a una gran proporción de ellas a un estado latente, lo que las hace más capaces de evadir la quimioterapia.

Un artículo sobre este descubrimiento, dirigido por la Escuela de Medicina Mount Sinai en Nueva York, se publica en la revista Biología celular de la naturaleza.

Los investigadores sugieren que el trabajo podría conducir a nuevos medicamentos y terapias que transforman el tratamiento de los cánceres metastásicos, la mayoría de los cuales no se pueden curar con los enfoques actuales.

La mayoría de las muertes por cáncer se deben a metástasis, una etapa de la enfermedad que comienza cuando las células cancerosas escapan de los tumores primarios, migran a través de la sangre o el sistema linfático y establecen tumores secundarios en otras partes del cuerpo.

El tumor secundario o metastásico es la misma forma de cáncer que el tumor primario.

Cuando se examinan las células metastásicas, tienen características que coinciden con las del cáncer primario y no del tejido en el que se ha formado el tumor secundario.

Encontrar maneras de evitar que las células cancerosas adquieran la capacidad de migrar, o establecer y desarrollar tumores secundarios, podría salvar muchas vidas.

Células inactivas que se "ocultan" de la quimioterapia

La hipoxia, una condición en la que las células carecen de oxígeno, es un sello distintivo conocido de los tumores sólidos que desencadena respuestas de estrés e induce resistencia a la quimioterapia y la radioterapia.

Datos rápidos sobre el cáncer
  • El cáncer es la causa principal de enfermedades y muertes en todo el mundo
  • En 2012, hubo 8.2 millones de muertes relacionadas con el cáncer y alrededor de 14 millones de casos nuevos
  • Se espera que la cantidad de casos nuevos aumente en aproximadamente un 70 por ciento durante los próximos 20 años.

Aprenda más sobre el cáncer

Hasta ahora, sin embargo, no ha quedado claro cómo la hipoxia en los tumores primarios influye en lo que sucede con las células cancerosas que migran a nuevos sitios, y cómo esto afecta el pronóstico de la enfermedad.

El nuevo estudio sugiere que los microambientes hipóxicos en los tumores primarios dan lugar a células tumorales diseminadas latentes (DTC) que se "ocultan" de la terapia y pueden ser una causa de recaída de la enfermedad y malos resultados.

El autor principal Julio A. Aguirre-Ghiso, Ph.D., profesor de medicina, hematología y oncología médica en Mount Sinai, dice: "Esta investigación destaca las señales en el tumor primario que ordenan que las células cancerosas diseminadas se vuelvan latentes".

"Las células inactivas deben estar dirigidas a abordar todo el espectro de la enfermedad y atacar el cáncer", agrega.

Con la ayuda de biosensores, nanotecnología e imágenes avanzadas, el equipo implantó medicamentos que crean nichos hipóxicos y no hipóxicos en los tumores de mama en ratones y observó el efecto sobre las células.

Biomarcadores para células inactivas resistentes al tratamiento

Los investigadores pudieron aislar las células cancerosas una por una y descubrir cómo se comportaban cuando viajaban desde el tumor primario hasta los pulmones.

Los biosensores codificados genéticamente les permitieron determinar qué células estaban inactivas, cuáles estaban expuestas a poco oxígeno y sus reacciones a la terapia.

Descubrieron que los microambientes tumorales hipóxicos no solo producen DTC que crecen y se diseminan rápidamente, sino que también envían a una gran proporción de ellos a un estado latente que los hace más capaces de evadir la quimioterapia.

El estudio sugiere, por lo tanto, que los pronósticos deficientes asociados con los tumores hipóxicos pueden surgir no solo porque producen células cancerosas más agresivas, sino también porque programan a muchos de ellos para que entren en un estado latente donde puedan esconderse de la quimioterapia.

Los investigadores también encontraron genes en el tumor primario que se correlacionaban con el comportamiento de las células dormidas resistentes al tratamiento en los tumores secundarios.

Sugieren que estos genes podrían formar la base de un biomarcador para predecir qué pacientes es probable que tengan más células durmientes resistentes.

El Prof. Aguirre-Ghiso describe el estudio como "un paso importante para seguir explorando la biología de estas células inactivas y las terapias de diseño que abordan específicamente esta biología", y concluye:

"Esperamos que esta investigación pueda llevar al uso de marcadores de latencia en tumores primarios para evaluar la prevalencia de células cancerosas diseminadas en órganos secundarios y así adaptar los tratamientos para eliminar estas células latentes y que evaden las células cancerosas".

Aprenda cómo la capacidad de las células cancerosas para liberarse y propagarse surge de un "interruptor roto".

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