Como a acidez do tumor ajuda o câncer a se espalhar?
Ao investigar o que acontece com as células nas regiões ácidas dos tumores, os cientistas descobriram novas informações sobre a invasão e disseminação do câncer. A descoberta pode levar a melhores tratamentos para tumores agressivos.
Um novo estudo explora como um ambiente ácido impulsiona a disseminação do tumor.
Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), em Cambridge, descobriram que regiões tumorais ácidas ou de baixo pH alteram a expressão gênica em células cancerígenas de forma a torná-las mais agressivas.
Em um artigo publicado na revista Cancer Research , eles descrevem como, ao reduzir a acidez do tumor, eles conseguiram reverter o processo em camundongos.
"Acidose tumoral", diz o primeiro autor do estudo Nazanin Rohani Ph.D., que foi pesquisador de pós-doutorado no Instituto Koch para Pesquisa Integrativa sobre o Câncer no MIT, quando completou o trabalho, "dá origem à expressão de moléculas envolvidas na invasão celular e migração.
"Esta reprogramação, que é uma resposta intracelular a uma queda no pH extracelular, dá às células cancerosas a capacidade de sobreviver em condições de baixo pH e proliferar."
Metástase e ambiente tumoral
A metástase é o complexo processo pelo qual as células cancerígenas se tornam móveis, separam-se dos tumores primários, invadem o tecido próximo, migram e, em seguida, instalam tumores secundários em outras partes do corpo.
Cerca de 9 em 10 de todas as mortes por câncer "estão relacionadas à metástase". Sem metástase, o câncer seria uma doença muito mais manejável e menos grave.
Houve um tempo em que os cientistas acreditavam que o potencial de metástase dos tumores dependia apenas de alterações nas células cancerígenas.
Desde então, entretanto, pesquisadores descobriram que a "progressão maligna do câncer" também depende de células cancerígenas que participam de uma "intrincada rede de interações" com outras partes do tecido que as rodeia, ou o microambiente do tumor.
Existe agora um bom entendimento entre os cientistas de que os tumores não são simplesmente coleções de células cancerígenas multiplicadoras, mas "entidades vivas", compreendendo muitos tipos diferentes de células. De fato, a complexidade do tecido tumoral "pode até exceder" a complexidade dos tecidos saudáveis.
O estudo que Rohani e seus colegas realizaram contribui para o crescente conhecimento sobre os microambientes tumorais e sua contribuição para a metástase.
Mapeando a acidez do tumor
Pesquisas anteriores já haviam estabelecido que a acidez no microambiente do tumor teve um efeito poderoso na invasividade do câncer. No entanto, o que não ficou claro foi como a acidez variava em um tumor e como isso poderia alterar os genes para tornar as células tumorais mais invasivas.
Antes do estudo recente, a visão prevalecente era que a alta acidez nos tumores ocorria principalmente em áreas carentes de oxigênio com um suprimento de sangue deficiente.
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O código de barras celular pode ser uma maneira promissora de identificar as células cancerígenas que causam metástase nos tumores de mama.
Para sua investigação, os pesquisadores do MIT usaram uma "sonda de pH" para mapear a acidez em tumores de câncer de mama em camundongos.
Quando a sonda de pH detecta uma célula em um ambiente ácido, ela insere uma pequena molécula de proteína na membrana da célula. Desta forma, os pesquisadores podem identificar e identificar células em regiões ácidas dos tumores.
Para sua surpresa, a equipe descobriu que as regiões ácidas não estavam presentes apenas em bolsas hipóxicas ou com falta de oxigênio dentro dos tumores. As superfícies dos tumores - onde elas se conectam ao estroma, ou "tecido estrutural" que as circunda - também continham regiões ácidas.
Essa descoberta sugeriu que a falta de oxigênio não era a principal razão para a acidez nos tumores. Em uma investigação mais detalhada, os cientistas descobriram uma causa diferente de acidez do microambiente na superfície do tumor.
Reduzindo a acidez do tumor
Parecia que o metabolismo de muitas das células na superfície dos tumores da mama tinha mudado para glicólise aeróbica. Este tipo de metabolismo produz ácido láctico, o que torna o microambiente do tumor mais ácido.
Nestas regiões ácidas da superfície do tumor, as células alteraram seus genes para ativar processos que favorecem a invasão e a metástase.
Os genes ativados incluíam um que está envolvido no desenvolvimento do embrião e produz uma proteína que ajuda na migração celular através da corrente sanguínea. Outra foi uma que torna as células tumorais mais capazes de penetrar no tecido circundante.
Em outro conjunto de experimentos, a equipe descobriu que a redução da acidez do microambiente do tumor retornou as expressões gênicas quase de volta ao normal.
Os pesquisadores reduziram a acidez do tumor nos ratos, adicionando bicarbonato de sódio à água potável. Outros estudos também descobriram que isso reduz a metástase em camundongos.
O autor sênior do estudo, Frank B. Gertler, que é professor de biologia no MIT, diz que os humanos não toleram o bicarbonato de sódio e, portanto, não seria um tratamento potencial adequado para eles.
"Outros métodos que focalizariam mais a acidificação poderiam ser de grande valor".