Gli investigatori del Barts Cancer Institute presso la Queen Mary University di Londra hanno fatto una scoperta rivoluzionaria riguardo al ruolo della dinamica mitocondriale nel controllo della migrazione delle cellule del melanoma cutaneo, come rivelato in uno studio pubblicato su Nature Communications. Inoltre, hanno scoperto che la proteina chinasi attivata dall’AMP (AMPK) svolge un ruolo cruciale nel rilevare la disseminazione dei tumori.
Eva Crosas-Molist, una ricercatrice della Queen Mary University di Londra, ha dichiarato:
Queste cellule metastatiche stanno riconfigurando se stesse per diventare estremamente efficienti. Hanno bisogno solo di livelli bassi di energia per muoversi, il che li aiuta a sopravvivere negli ambienti potenzialmente stressanti in cui migrano, dove potrebbe esserci una carenza di nutrienti o ossigeno.”
Lo studio ha rivelato che l’energia ATP derivata dai mitocondri, noti come centrale energetica della cellula, è indispensabile per la migrazione delle cellule rispetto alla glicolisi. La migrazione mesenchimale allungata richiede livelli elevati di ATP per una forte adesione e fusione con i mitocondri. I ricercatori hanno osservato che, per inibire l’adesione mediata dal recettore di dominio discoidina 1, i livelli di ATP diminuiscono nelle cellule, attivando l’AMPK e disattivando la fosfatasi di miosina, inclusa la miosina II, consentendo così la migrazione ameboide arrotondata. Questo processo consente alle cellule tumorali di distaccarsi dal tumore originale e diffondersi in diverse parti del corpo. La migrazione ameboide arrotondata facilita un movimento più efficiente delle cellule in tutto il corpo, mentre la migrazione mesenchimale tende ad essere più lenta.
La frammentazione mitocondriale fa anche parte di questo processo, attivata dall’AMPK. Le cellule che subiscono la migrazione ameboide arrotondata mostrano una maggiore attivazione intrinseca dell’AMPK, che porta alla frammentazione dei mitocondri. I ricercatori hanno scoperto che l’alterazione della fusione mitocondriale, ottenuta mediante il silenziamento del MFN2, o l’induzione della frammentazione mitocondriale tramite l’AMPK, porta alla frammentazione dei mitocondri e alla migrazione ameboide arrotondata.
Gli investigatori hanno anche determinato che i mitocondri frammentati ma funzionali rappresentano un maggiore rischio come cellule cancerose, principalmente a causa del loro basso consumo energetico e della capacità di migrare in tutto il corpo.
Inoltre, gli investigatori hanno scoperto che l’attivazione di AMPK nelle cellule poco aderenti può potenziare l’invasione tridimensionale dipendente da Myosin II. Hanno sottolineato la necessità di ulteriori ricerche sui vari livelli di regolazione di Myosin II, in particolare nelle cellule migranti, poiché la maggior parte degli studi si è concentrata principalmente sulla regolazione dell’attività di Myosin tramite la proteina chinasi associata a Rho.
“I pazienti il cui cancro si è metastatizzato affrontano spesso terapie più impegnative e minori possibilità di sopravvivenza. Comprendere come le cellule tumorali viaggiano all’interno del corpo può fornire preziose conoscenze per progettare interventi per prevenire ciò in futuro. Più comprendiamo i processi che avvengono nei corpi dei pazienti affetti da cancro, più saremo in grado di combattere la malattia”, ha dichiarato il dottor Ketan Patel, capo scienziato presso Cancer Research UK.
Gli investigatori hanno anche evidenziato il potenziale utilizzo di composti che influenzano l’AMPK in altre condizioni patologiche, come il diabete, le patologie mitocondriali e le malattie cardiovascolari, in particolare nei pazienti con cancro avanzato.