Διαρκής καρδιακός παλμός και καταστολή όγκων στους καρδιακούς ιστούς
Η σταθερή λειτουργία της καρδιάς φαίνεται να παίζει σημαντικό ρόλο στην αναστολή της ανάπτυξης όγκων στους καρδιακούς ιστούς, όπως αποκάλυψε νέα έρευνα. Σύμφωνα με τα ευρήματα, οι κυτταρικοί μηχανισμοί μέσα σε αυτούς τους ιστούς αλλάζουν τη γονιδιακή ρύθμιση στα καρκινικά κύτταρα, περιορίζοντας την ικανότητά τους να πολλαπλασιάζονται. Αυτές οι ανακαλύψεις ρίχνουν φως στη σημασία των μηχανικών δυνάμεων στην προστασία της καρδιάς από τον καρκίνο και μπορεί να ανοίξουν το δρόμο για νέες θεραπείες που θα βασίζονται σε μηχανική διέγερση.
Η σπανιότητα του καρδιακού καρκίνου στους θηλαστικούς οργανισμούς
Ο καρκίνος της καρδιάς είναι εξαιρετικά σπάνιος στους θηλαστικούς οργανισμούς. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στο γεγονός ότι η ενήλικη ανθρώπινη καρδιά έχει περιορισμένη ικανότητα αυτοαναγέννησης, με τους καρδιομυοκύτταρους να ανανεώνονται μόλις κατά 1% το χρόνο. Μία από τις υποθέσεις που έχουν διατυπωθεί σχετικά με αυτές τις ιδιότητες είναι οι έντονες μηχανικές απαιτήσεις που υφίστανται οι καρδιολογικοί ιστοί, οι οποίοι πρέπει να διοχετεύουν συνεχώς αίμα ενάντια σε σημαντική αντίσταση. Αυτή η συνεχής πίεση φαίνεται να περιορίζει την ικανότητα των κυττάρων της καρδιάς να πολλαπλασιάζονται.
Κεφάλαια από τις έρευνες του Giulio Ciucci
Σύμφωνα με τον Giulio Ciucci και τους συνεργάτες του, οι μηχανικές πιέσεις μπορεί επίσης να επηρεάζουν την ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων στην καρδιά. Ωστόσο, οι μηχανισμοί που κρύβονται πίσω από αυτή την αντίσταση παραμένουν ασαφείς. Χρησιμοποιώντας ένα γενετικά τροποποιημένο μοντέλο ποντικού, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η καρδιά είναι εξαιρετικά ανθεκτική σε καρκινογόνες μεταλλάξεις, ακόμα και όταν εισάγονται ισχυρές ογκογόνες αλλαγές.
Μοντέλο μεταμόσχευσης και οι επιπτώσεις του μηχανικού φορτίου
Για να κατανοήσουν το γιατί, οι συγγραφείς ανέπτυξαν ένα μοντέλο μεταμόσχευσης, στο οποίο η μηχανική αντοχή της καρδιάς μπορούσε να μειωθεί. Μέσω της μεταμόσχευσης μιας δότη καρδιάς στο λαιμό ενός συμβατού ποντικού, δημιούργησαν μια “μηχανικά αποφορτισμένη” καρδιά, η οποία παρέμενε αιματωμένη αλλά δεν υπέφερε από φυσιολογικές πιέσεις. Αφού εμφύτευσαν καρκινικά κύτταρα απευθείας στον καρδιομυικό ιστό, σύγκριναν τη συμπεριφορά των όγκων στο αποφορτισμένο μεταμοσχευμένο όργανο με την ενεργή καρδιά του ζώου. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το μηχανικό φορτίο αναστέλλει σταθερά την ανάπτυξη διαφόρων τύπων καρκίνου, ενώ η αποφόρτιση της καρδιάς προώθησε την πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων μέσα στους καρδιακούς ιστούς.
Ο ρόλος του Nesprin-2 στην καρκινική ανάπτυξη
Σύμφωνα με τα ευρήματα, οι μηχανικές δυνάμεις μέσα στον ιστό επηρεάζουν την κανονιστική τοπολογία του γονιδιώματος των καρκινικών κυττάρων, επηρεάζοντας την ικανότητα τους να πολλαπλασιάζονται. Κεντρικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία διαδραματίζει η πρωτεΐνη Nesprin-2, η οποία μεταδίδει μηχανικά σήματα από την επιφάνεια του κυττάρου στον πυρήνα. Ως συστατικό του LINC συμπλέγματος, ο Nesprin-2 ανιχνεύει το μηχανικό μικροπεριβάλλον της καρδιάς και αλλοιώνει λειτουργικά τη δομή της χρωματίνης και τη μεθυλίωση ιστόνης, μειώνοντας τη γονιδιακή δραστηριότητα που σχετίζεται με την ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων. Όταν ο Nesprin-2 απενεργοποιήθηκε σε καρκινικά κύτταρα, αυτά επανέκτησαν την ικανότητα να αναπτύσσονται στο μηχανικά ενεργό περιβάλλον της καρδιάς, σχηματίζοντας όγκους.
