Sumário
O potencial metastático de células é um parâmetro importante na concepção de melhores estratégias para o tratamento personalizado do câncer. Usando a microscopia de força atómica (AFM), que mostram, de acordo com estudos anteriores realizados em outros tipos de cancro epitelial, que as células de cancro do ovário são geralmente mais macia e exibir menor variabilidade intrínseca na rigidez de células do que as células epiteliais do ovário não-malignas. Um exame detalhado de células de cancro do ovário altamente invasivos (HEY A8) relativos às suas células parentais menos invasivos (HEY), demonstra que a deformabilidade também é um biomarcador precisa do potencial metastático. analisa a expressão do gene Comparativo indicam que a rigidez reduzida de células altamente metastáticas A8 HEY está associada com citoesqueleto de actina remodelação e exame microscópico da estrutura das fibras de actina nestas linhas celulares é consistente com esta previsão. Os nossos resultados indicam que a rigidez da célula pode ser um biomarcador útil para avaliar o potencial metastático em relação de ovário e talvez outros tipos de células cancerosas
citação:. Xu W, R Mezencev, Kim B, Wang L, McDonald J, Sulchek T (2012) Cell rigidez é um biomarcador do potencial metastático de células de câncer de ovário. PLoS ONE 7 (10): e46609. doi: 10.1371 /journal.pone.0046609
editor: Surinder K. Batra, University of Nebraska Medical Center, Estados Unidos da América
Recebido: 21 Abril, 2012; Aceito: 04 de setembro de 2012; Publicação: 04 de outubro de 2012
Direitos de autor: © Xu et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença Creative Commons Attribution, que permite uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original ea fonte sejam creditados
Financiamento:. Os autores graças a NSF (número do projeto CBET-0932510) pelo apoio financeiro deste projecto. Os autores também agradecem o Prêmio do Presidente Iniciação Científica programa (PURA) e Scholars Program Petit na Georgia Tech para fornecer financiamento para BK. Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise, decisão de publicar ou preparação do manuscrito
CONFLITO DE INTERESSES:.. Os autores declararam que não existem interesses conflitantes
Introdução
A integridade mecânica das células é regulado por uma rede dinâmica de estruturas, cross-linking, e moléculas de sinalização [1]. Portanto, as alterações das propriedades mecânicas das células individuais podem revelar informações importantes sobre mudanças nessas redes. Estudos de uma variedade de doenças, utilizando diferentes técnicas experimentais têm demonstrado que as alterações nas propriedades elásticas das células estão associados com patogênese e progressão da doença [2], [3], [4], [5], [6], [7] [8], [9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16], [17]. Por exemplo, células tumorais invasivas mecanicamente amaciar e modificar a sua adesão à matriz extracelular, o que aumenta a sua capacidade de escapar ao tumor primário [5], [17], [18]. As medições da rigidez da célula cancerosa, quantificada pelo módulo de Young, têm mostrado uma forte correlação entre a deformabilidade celular e doença maligna de células [5]. Do mesmo modo, a rigidez de células de cancro metastáticas isolados a partir dos fluidos pleurais de doentes com cancro de mama foi relatada como sendo mais do que 70% inferior, com um desvio padrão de mais de cinco vezes mais estreita, do que as células mesoteliais reactivos benignos [3].
a distribuição da rede de actina desempenha um papel importante na determinação das propriedades mecânicas de células individuais [19], [20], [21]. Como células transformar a partir de não-maligna a estados cancerosos, as suas mudanças na estrutura do citoesqueleto de uma organizada para uma rede irregular, e esta alteração reduz subsequentemente a rigidez de células individuais [5], [22]. Os estudos de propriedades mecânicas de células cancerosas discutidos acima implicam que a mudança de rigidez de células individuais podem indicar a presença de malignidade [15], [16], [23], [24].
A necessidade de um modo eficaz biomarcadores para doenças é particularmente importante no caso de cancro do ovário, o que é o mais letal de cancros ginecológicos. O câncer de ovário foi quinto classificado entre os principais causas de mortes relacionadas ao câncer de mulheres norte-americanas em 2007, e sua taxa de sobrevida de 5 anos foi de 46% para todos os casos diagnosticados dentro de 1999-2005 [25]. Devido à indisponibilidade de triagem confiável na prática clínica eo curso assintomático por estágios iniciais da doença, a maioria dos casos de cancro do ovário (68%) são diagnosticados como doença metastática com a sobrevivência pobre [26].
neste estudo das propriedades mecânicas de células a partir de várias linhas diferentes de células de cancro do ovário e células epiteliais da superfície do ovário imortalizadas não malignas (Iosé), nós demonstramos que a rigidez de células não só distingue as células de cancro do ovário a partir de células não-malignas, mas também pode distinguir mais /células cancerosas invasivas tumorigênicos de tipos menos tumorigênicos /invasivos. Os nossos resultados indicam que a medição da rigidez de células de ovário e talvez outros tipos de células cancerígenas pode não só contribuem para uma melhor compreensão dos mecanismos físicos e moleculares subjacentes a progressão do tumor, mas também podem servir como uma ferramenta clínica útil na avaliação do potencial metastático .
Materiais e Métodos
ovário celular Linha Crescimento e Preparação de Amostras
imortalizadas células epiteliais da superfície do ovário (Iosé) foram generosamente fornecidos pelo Dr. N. Auersperg (University of British Columbia, Vancouver, Canadá) e cultivadas em meio 199/105 (01:01) suplementado com soro a 15% de bovino fetal (FBS, Atlanta Biologicals, Atalanta, GA) e solução de antibiótico-antimicótico a 1% (Mediatech Cellgro-, Manassas, VA ). A HEY do cancro do ovário e linhas celulares HEY A8 foram fornecido pelo Dr. G. Mills (MD Anderson Cancer Center, Houston, TX) e cultivadas em meio RPMI-1640 suplementado com 10% FBS e solução de antibiótico-antimicótico a 1% (meio de R10). O câncer de ovário OVCAR-3 e linhas celulares OVCAR-4 foram obtidos a partir do Programa de Desenvolvimento Terapêutico (DTP) do Instituto Nacional do Câncer (NCI) (Bethesda, MD). Antes de experimentos AFM, as células foram colocadas em uma Fluorodish (Instrumentos de Precisão Mundial, Sarasota, FL) com uma densidade inicial de 10.000-20.000 células /cm
2.
Microscopia de Força Atômica
realizamos a microscopia de força atômica (AFM) medições mecânicas [27], [28] em células epiteliais ovarianos individuais. A AFM usadas nas nossas experiências é a MFP-3D (a partir de asilo Research, Santa Barbara, CA) com um Nikon Ti combinada microscópio óptico invertido (Nikon, Melville, NY) usada para alinhar opticamente a sonda para as células. As sondas utilizadas neste estudo foram MCST-AUHW (Bruker, Camarillo, CA) com uma constante da mola nominal de 0,03
N
/
m
. Para simplificar a geometria de contacto e minimizar a deformação lateral da amostra durante o recuo, a ponta cantilever é modificada anexando uma microesfera de sílica liso de diâmetro de 4,7