Possibili influenze del suono su cellule leucemiche immortalizzate K562?

Possibili influenze del suono su cellule K562?

In queste righe butto lì un po’ di fantascienza che però

potrei pensare come introduzione di un lavoro di ricerca più dettagliato e circoscritto: un determinato suono (frequenza) può influenzare differentemente la crescita di cellule?

Nel lavoro di Nathalia R (Nathalia R, et al., 2016) la linea cellulare K562 non sembra promettere benissimo….mentre le cellule epitelialiali tumore mammario della linea MCF-7 e MDA-MB-231 non immortalizzate, sono risultate sensibili alla musica (nota: la rivista tratta di medicina alternativa, , ma ha 2.064 di impact factor).

Tratto dall’articolo:

Because until now only one cell line was studied, we tested whether the effects observed so far could be observed in other cell lines: MDCK, a canine renal cell line with characteristics of distal nephron; K562 and K562-Lucena, two human erythroleukemia cell lines, the latest being multidrug resistant; and MDA-MB-231, a human breast cancer cell line previously used by our group that do not respond to estrogens. The first three cell lines did not alter their viability after exposure to any compositions used (data not shown). However, the breast cancer cells MDA-MB-231 have also undergone apoptosis after exposure to music, but their response was different from that observed for MCF-7 cells.

IPOTESI 1

C’è evidenza di effetti di onde di tipo sonoro sulle cellule della linea K562, Si tratta di stimoli ad ultrasuoni nell’ordine di 1 megahert, che penetrano molto di più i tessuti, rispetto agli Hertz

dei suoni udibili.

L’effetto degli ultrasuoni, pur trattandosi sempre onde acustiche,

potrebbe essere giustificato da aumento termico, stiramento meccanico,

cavitazione, che pochi hertz non indurrebbero.

Si potrebbe porre l’attenzione a qualche caratteristica nelle cellule

leucemiche che possa in qualche modo metterle in relazione a cellule

delle vie acustiche, che reagiscono a frequenze acustiche basse…per

esempio la presenza di ciglia. Considerando che anche talune cellule

MDA-MB231 sono cigliate e che tali cellule hanno rilevato la capacità di reagire alla musica

in un’articolo uscito recentemente (Nathalia R, et al., 2016) e che la presenza o meno di ciglia è

considerata importante nella fase proliferativa o di quiescienza delle

cellule cancerogene, potrebbe essere importante chiedersi se le ciglia

non possano avere un ruolo nella sensibilità alle frequenze acustiche

delle cellule (primary ciglia…che hanno microtubuli 9+0). Alcune cellule

leucemiche (e anche K562 e anche KG1, KG1a) possono presentare ciglia, ma

solo in una piccola percentuale sulla popolazione cellulare ciò avviene

(tipo 10%-30%). Pare che questa caratteristica (avere o meno le ciglia)

possa influire molto sulla reazione delle cellule a farmaci antitumorali

e crescita. Le ciglia giocano un ruolo importante nei pathway  Wnt/β-catenin e

Hedgehog. Non ho ancora studiato la biologia dei tumori, ma non mi

sembra che Hh e Wnt siano irrilevanti in tal senso…Si comincia addirittura ad interpretare la leucemia come una possibile conseguenza di una forma di cigliopatia che porta alla

disregolazione di Hedgehog, la quale che lega una proteina presente nelle ciglia

primarie che, tra l’altro, pare essere il target del Vismodegib farmaco utilizzato anche nella leucemia mieloide acuta. Insomma: e

se la musica (o il suono, a differenti frequenze) potesse influenzare

differentemente le cellule a seconda della presenza di ciglia, nel

pathway Hh? E se, per questo, potesse quindi interagire con certi

farmaci antitumorali?

Criticità metodologiche da indagare:

Sarà  possibile avere linee cellulari facilmente studiabili in lab, magari immortalizzate, che si differenzino per la presenza di ciglia primarie….per esempio tutte K562?

A livello sperimentale, sarebbe bene avere una forma di analisi dati di tipo multivariato. Quindi non solo suono si/no ma anche che avere due popolazioni di cellule che siano diverse per un  paramentro (es la presenza di ciglia, o il tipo di matrice extracellulare con cui devono interagire o una co-coltura con un altra linea cellulare o che siano diverse per il grado di maturazione e differenziamento) e poi suono/ non suono.

Il secondo problema è capire che suono utilizzare….Se definiamo il parametro (es le ciglia), è più facile ipotizzare poi una frequenza.

In un articolo viene utilizzata una vibrazione a 0,033 Hz e il paramentro è la relazione delle k562 con osteoblasti (Soves et al., 2014) . Noi dobbiamo stare sopra il 100 Hz…se no che musica è?!!

Sarebbe interessante mettere in relazione la presenza di ciglia, il possibile impatto del suono e la downregulation di PTEN nella leucemia mieloide cronica ad opera di una sequenza anomala sul cromosoma 22, siccome PTEN è importante anche per la formazione delle cilia tramite fosforilazione di Dishevelled che a sua volta è implicata nel signalling di Wnt attraverso i recettori Frizzled.

IPOTESI 2

Sto cercando di leggere un po’ di cose di articoli competamente diversi, ma che abbiano in qualche modo utilizzato le K562 e ho trovato le K562 si sono rilevate meccanosensibili. Almeno, se ho capito bene possono diventare magacariociti e, in questo stadio, sono meccanosensibili! Quindi sarebbe meglio per noi utilizzare K562 in stadi che siano già considerati sensibili allo stiramento meccanico in letteratura (Soves et al., 2014).

Nell’articolo di Soves e colleghi, si usano cellule della linea K562 differenziate in megacariociti in cui si ipotizza che forze fisiche come lo stress da taglio, per esempio, possano influenzare l’interazione con gli osteoblasti. È interessante notare che la forza fisica che usano sia una forma d’onda pulsata Il fatto che gli osteoblasti reagiscano a campi eletttomagnetici (si usa ormai da anni in clinica la magentoterapia nelle rigenerazioni ossee dopo frattura…).

Criticità metodologiche a risolvere:

Come vengono coltivate le K562 e come vengono differenziate in megacariociti e in che tipo di coltura potremmo inserirle (fibronectina? ho letto cose su questo…oppure insieme ad altre cellule in co-coltura per studiare l’interazione tra le due, con e senza stimolazione sonora?) per essere sicuri di averle al medesimo grado di maturazione e differenziazione in cui vengono considerate meccanosensibili. Ho letto  di un trattamento con phorbol 12-miristate 13-acetate (da approfondire). Ovviamente non imposterei il metodo  facendo estrazione di RNA o PCR, ma solo studiando il comportamento delle cellule.

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato.