Influencia del sustrato en experimentos de tumoresferas

BENÍTEZ, LUCÍA; BARBERIS, LUCAS; VELLÓN, LUCIANO; CARLOS A. CONDAT

Cordoba (virtual)

Congreso; TREFEMAC 2021; 2021

Comite ad hoc

Las células madre cancerosas (CMCs) son importantes para el desarrollo de muchos tumores sólidos. Estas células reciben señales estimulantes e inhibidoras que dependen de la naturaleza del microambiente tumoral (también llamado nicho) y determinan la dinámica celular. En este entorno las tensiones mecánicas son cruciales para la transmisión y recepción de estas señales. En este trabajo utilizamos un modelo matemático de crecimiento tumoral de dos poblaciones para interpretar los resultados de una serie de experimentos llevados a cabo recientemente en Tianjin, China, y extraer información sobre las interacciones intraespecíficas e interespecíficas entre las CMCs y las poblaciones de células cancerosas diferenciadas (CCDs). El modelo nos permite reconstruir la evolución temporal de la fracción de células madre cancerosas, la cual no fue medida experimentalmente en forma directa. Encontramos que, en presencia de factores de crecimiento de CMC, la cooperación interespecífica entre las CMCs y las CCDs induce un ciclo de retroalimentación positiva que determina el crecimiento, independientemente de la rigidez del sustrato. En un intento frustrado de reconstituir el nicho de las células madre, el número de CMCs aumenta continuamente con una tasa de reproducción que se ve reforzada por un sustrato duro. Para el crecimiento sobre agar blando, las interacciones intraespecíficas son siempre inhibitorias. Sobre agar duro las interacciones entre células madre se vuelven colaborativas, mientras que las interacciones entre células diferenciadas aumentan su inhibición. La evidencia también sugiere que un sustrato duro produce una gran fracción de divisiones asimétricas de células madre. En ausencia de factores de crecimiento de CMC, la barrera a la diferenciación se rompe y el crecimiento general es más rápido, incluso si se conserva el número de células madre. Nuestra interpretación de los resultados experimentales valida la importancia del concepto del nicho de células madre cuando el crecimiento tumoral es impulsado por CMCs. El modelo también muestra porqué la rigidez del sustrato tiene una profunda influencia sobre el comportamiento de las células madre cancerosas e indica que sustratos más rígidos conducen a una mayor proporción de duplicaciones asimétricas.