La Rigidez del Substrato Determina la Dinámica Poblacional en Tumoresferas

L. BENITEZ; L. BARBERIS; L. VELLÓN ; C.A. CONDAT

Congreso; 105 Reunión de la Asociación Física Argentina; 2020

Las células madre cancerosas son relevantes para el desarrollo de diversos tumores sólidos. Estas células reciben señales promotoras e inhibidoras que dependen de la naturaleza del ambiente y determinan su dinámica. Los esfuerzos mecánicos son cruciales para la iniciación e interpretación de dichas señales y sus efectos pueden ser investigados estudiando el crecimiento de tumoresferas sobre varios substratos, un procedimiento llevado a cabo recientemente en Tianjin, China. Usamos aquí un modelo matemático recientemente desarrollado para interpretar los resultados de estos experimentos, encontrando que, si se usan factores que inhiben la diferenciación de las células madre, la cooperación entre células madre cancerosas y células cancerosas diferenciadas induce la aparición de un ciclo de retroalimentación positiva que resulta crucial para determinar el crecimiento de la tumoresfera, independientemente de la rigidez del substrato. En un frustrado intento por reconstituir su nicho, el número de células madre aumenta continuamente, con una tasa reproductiva que es incrementada por un substrato rígido. En el caso de crecimiento sobre un agar blando las interacciones intraespecíficas son siempre inhibitorias, pero sobre un agar rígido las interacciones entre células madre son colaborativas mientras que entre las interacciones entre células diferenciadas son fuertemente inhibitorias. La evidencia sugiere que un substrato rígido estimula la división asimétrica de las células madre.y el desarrollo de plasticidad. En la ausencia de inhibidores de diferenciación, se rompe la barrera de diferenciación y el crecimiento global es más rápido, aun cuando el número de células madre se conserve. Nuestra interpretación de los resultados valida la centralidad del concepto de nicho de célula madre en los procesos de crecimiento tumoral.