Η καρδιά ως όργανο συνεχούς πίεσης
Κάθε μέρα η καρδιά συσπάται πάνω από 100.000 φορές, δεχόμενη διαρκείς δυνάμεις πίεσης και παραμόρφωσης. Σύμφωνα με τους ερευνητές, αυτή η αδιάκοπη μηχανική δραστηριότητα φαίνεται να επηρεάζει καθοριστικά τη συμπεριφορά των κυττάρων, δημιουργώντας ένα περιβάλλον που δεν ευνοεί τον ανεξέλεγκτο κυτταρικό πολλαπλασιασμό.
Η μελέτη υποστηρίζει ότι ο ίδιος μηχανισμός που περιορίζει την αναγεννητική ικανότητα της καρδιάς μετά τη γέννηση, ίσως λειτουργεί και ως φυσικό εμπόδιο στην ανάπτυξη καρκίνου.
Πειράματα που προκαλούν καρκίνο
Για να διερευνηθεί αυτή η υπόθεση, οι επιστήμονες ανέπτυξαν γενετικά τροποποιημένα ποντίκια στα οποία ενεργοποιήθηκε ένα ισχυρό ογκογονίδιο και απενεργοποιήθηκε ένας βασικός ογκοκατασταλτικός μηχανισμός. Όπως αναμενόταν, όγκοι εμφανίστηκαν σε πολλαπλά όργανα. Η καρδιά, όμως, παρέμεινε σχεδόν ανεπηρέαστη.
Αυτό το εύρημα οδήγησε τους ερευνητές να εξετάσουν αν ο καθοριστικός παράγοντας ήταν το μηχανικό φορτίο. Σε επόμενο στάδιο, μετέφεραν καρδιά πειραματόζωου σε σημείο του σώματος όπου δεν δεχόταν φυσιολογική πίεση, διατηρώντας όμως την αιμάτωσή της. Η διαφορά ήταν εντυπωσιακή: σε αυτό το χαλαρωμένο περιβάλλον, τα καρκινικά κύτταρα άρχισαν να αναπτύσσονται πολύ πιο έντονα.
Όταν η πίεση μπλοκάρει τον καρκίνο
Σε εργαστηριακά μοντέλα καρδιακού ιστού, η εφαρμογή μηχανικής καταπόνησης φάνηκε να επιβραδύνει σημαντικά τον πολλαπλασιασμό καρκινικών κυττάρων από διαφορετικούς τύπους όγκων. Αντίθετα, όταν η πίεση μειωνόταν, η ανάπτυξή τους επιταχυνόταν.
Το στοιχείο αυτό ενισχύει την άποψη ότι η φυσική δραστηριότητα της καρδιάς δεν είναι απλώς λειτουργική, αλλά επηρεάζει άμεσα και τη συμπεριφορά των κυττάρων σε μοριακό επίπεδο.
Αλλαγές στο DNA χωρίς αλλαγή στο DNA
Περαιτέρω ανάλυση ανθρώπινων δειγμάτων έδειξε ότι οι καρκινικές μεταστάσεις στην καρδιά παρουσιάζουν κοινά επιγενετικά χαρακτηριστικά. Συγκεκριμένα, παρατηρήθηκαν αλλαγές στη δομή της χρωματίνης, δηλαδή στον τρόπο που το γενετικό υλικό πακετάρεται μέσα στο κύτταρο.
Αυτές οι αλλαγές επηρεάζουν το ποια γονίδια είναι ενεργά, με αποτέλεσμα να περιορίζεται η δυνατότητα των κυττάρων να πολλαπλασιάζονται ανεξέλεγκτα. Με απλά λόγια, το μηχανικό περιβάλλον φαίνεται να επαναπρογραμματίζει τη συμπεριφορά των καρκινικών κυττάρων.
Ο ρόλος ενός μηχανικού αισθητήρα
Κεντρικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία φαίνεται να έχει μια πρωτεΐνη που λειτουργεί ως αισθητήρας μηχανικών δυνάμεων και μεταφέρει τα ερεθίσματα από το εξωτερικό του κυττάρου στον πυρήνα.
Όταν οι επιστήμονες απενεργοποίησαν αυτή την πρωτεΐνη σε καρκινικά κύτταρα, τα κύτταρα κατάφεραν να αγνοήσουν τη μηχανική πίεση και να αναπτυχθούν κανονικά ακόμη και μέσα στο περιβάλλον της καρδιάς.
Μια νέα οπτική για τη θεραπεία του καρκίνου
Τα ευρήματα αυτά ανοίγουν έναν διαφορετικό τρόπο σκέψης στην ογκολογία. Εκτός από τις γενετικές και φαρμακευτικές προσεγγίσεις, η φυσική καταπόνηση των ιστών ίσως αποτελέσει στο μέλλον έναν επιπλέον παράγοντα ελέγχου της καρκινικής ανάπτυξης.
Η μελέτη υποδεικνύει ότι ο καρκίνος δεν επηρεάζεται μόνο από χημικά σήματα, αλλά και από τις ίδιες τις μηχανικές συνθήκες του περιβάλλοντος στο οποίο βρίσκεται.
Ένα όργανο που δεν αφήνει χώρο στον καρκίνο
Η καρδιά, λόγω της συνεχούς και έντονης λειτουργίας της, φαίνεται να δημιουργεί ένα εξαιρετικά απαιτητικό περιβάλλον για την επιβίωση και τον πολλαπλασιασμό καρκινικών κυττάρων. Αυτή η ιδιαιτερότητα ίσως εξηγεί γιατί παραμένει ένα από τα πιο σπάνια όργανα εμφάνισης καρκίνου στο ανθρώπινο σώμα.
