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Le débit du sang influence la formation de métastases

Le mouvement des cellules métastatiques dans la circulation, leur adhésion à la paroi des vaisseaux et leur sortie vers de nouveaux tissus sont directement liés à la force du débit sanguin, montrent les travaux de chercheurs français.

Un texte d'Alain LabelleAprès son apparition dans le corps, le cancer peut se propager à d’autres endroits. Au départ, des cellules cancéreuses se multiplient et forment une tumeur dite primitive. Plus les cellules malsaines se multiplient, plus cette tumeur grossit et risque de laisser échapper des cellules cancéreuses, qui finissent par coloniser d’autres tissus de l’organisme et former des tumeurs secondaires appelées métastases.

De l’importance du débit

Le chercheur Jacky Goetz et ses collègues de l’Université de Strasbourg ont décrit l’importance du mouvement des cellules métastatiques dans la circulation sanguine grâce à un travail effectué in vivo sur deux modèles animaux (poisson-zèbre et souris). Ce lien a ensuite été confirmé chez l’humain.

Des métastases

L’apparition de métastases n’est donc pas uniquement liée aux propriétés intrinsèques des cellules cancéreuses, mais aussi aux conditions environnementales, et notamment aux pressions mécaniques qui s’exercent sur elles.

Précédemment, des travaux avaient montré que ces cellules s’adaptent à la rigidité d’un tissu pour mieux l’envahir. La présente recherche prouve que leur dissémination est aussi liée à la force du flux sanguin.

Pour l’établir, les auteurs de ces travaux publiés dans la revue Developmental Cell ont travaillé in vivo avec des embryons de poisson-zèbre.

« Il permet également de modifier le flux sanguin en injectant différentes substances qui régulent l’activité cardiaque », précise Jacky Goetz.

Une question de vitesse

L’équipe française a montré que la vitesse de déplacement des cellules métastatiques ralentit au niveau des capillaires, ces zones fortement ramifiées avec des virages, des bifurcations, où le flux sanguin est lui-même ralenti.

Les chercheurs ont établi qu’à cet endroit, les cellules s’arrêtent préférentiellement à certains emplacements particuliers et ont observé qu’il est possible de déplacer ces points chauds en changeant la force du flux sanguin.

Cette réalité est cohérente avec le fait que, chez certaines personnes, les métastases apparaissent préférentiellement dans des organes présentant un réseau vasculaire très ramifié et complexe comme les poumons, le foie ou encore le cerveau.

L’agressivité en question

Pour être agressive, la cellule ne doit pas seulement s’arrêter : elle doit aussi se lier à la paroi vasculaire et la traverser. Et encore là, la force du flux sanguin joue un rôle déterminant.

« Cette adhésion implique une protéine exprimée par les cellules métastatiques, l’intégrine ß 1 », ajoute M. Goetz.

Des expériences menées sur des souris ont montré que si les cellules métastatiques sont dépourvues de cette protéine, elles restent mobiles dans la circulation.

Traverser la paroi

En troisième lieu, une fois liées à la paroi, les cellules doivent être expulsées du système vasculaire, un phénomène appelé extravasation. Encore une fois, le début joue un rôle important afin d’obtenir un remodelage des cellules endothéliales autour de la cellule tumorale, nécessaire à l’expulsion.

Chez l’humain

Dans un second temps, les chercheurs français, en collaboration avec des collègues allemands, ont confirmé l’association entre débit sanguin et régions métastatiques dans le cerveau d’une centaine de patients atteints de différents cancers.

Pour y arriver, ils ont utilisé la tomodensitométrie afin de réaliser une cartographie du degré de perfusion dans tout le cerveau, renseignant sur la force du débit sanguin.

Ils ont alors constaté une corrélation entre la force de celui-ci et la localisation préférentielle de métastases repérée par imagerie par résonance magnétique.

Gérer le flux?

Ces nouvelles connaissances pourraient-elles permettre de trouver des solutions pour réduire le risque de métastases?

« En revanche, nous nous intéressons de près à l’étape de remodelage de l’endothélium au moment de l’extravasation des cellules tumorales », explique-t-il.

Des traitements existent déjà pour limiter la croissance des vaisseaux en cas de cancer, afin d’asphyxier la tumeur. Et ils altèrent ce remodelage.

Les chercheurs tentent donc de trouver comment inhiber l’étape d’extravasation. « A priori, cela réduirait le risque d’apparition de métastases », conclut Jacky Goetz.

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