Las células cancerígenas metastásicas se desplazan como tiburones buscando una presa

Los tiburones al cazar siguen un patrón de movimientos conocido como “paseos o vuelos de Levy” | imagen Pixabay
Los tiburones al cazar siguen un patrón de movimientos conocido como “paseos o vuelos de Levy” | imagen Pixabay

Toda criatura viviente busca los mejores resultados con el menor gasto energético posible. Es un principio básico en la Naturaleza que trae consigo un inmenso abanico de recursos, características fisiológicas, movimientos y conductas con el objetivo de alcanzar la mayor eficacia al menor coste.

La búsqueda de alimento es uno de los principales factores que influyen en el comportamiento de los seres vivos. Se ha comprobado que numerosas especies de depredadores, cuando acechan a sus presas, abandonan el movimiento browniano (movimientos al azar) y lo cambian por un desplazamiento conocido como “vuelo de Levy”. Este patrón de Levy consiste en alternar una serie de movimientos cortos al azar de tipo browniano con otros de trayectorias más largas, y es utilizado por numerosas especies, desde los tiburones hasta las abejas, e incluso los humanos.

Desde hace años sabemos que los tiburones, y otras especies de depredadores marinos, utilizan frecuentemente este desplazamiento de Levy cuando cazan. Es un hecho bien documentado con más de 12 millones de movimientos registrados durante 5.700 días en 55 animales marcados con un radio transmisor de 14 especies depredadoras del océano en el Atlántico y Pacífico, incluyendo tiburones sedosos, atún de aleta amarilla, aguja azul y pez espada.

A la izquierda, un patrón de vuelo de Lévy, a la derecha movimiento aleatorio (browniano). Imagen: Wikimedia Commons
A la izquierda, un patrón de vuelo de Lévy, a la derecha movimiento aleatorio (browniano). Imagen: Wikimedia Commons

Pero las curiosidades de estos patrones de movimiento no terminan aquí. Esta misma semana, un equipo internacional de investigadores ha publicado en Nature Communications un estudio demostrando que las células cancerosas en metástasis utilizan este mismo vuelo de Levy.

Durante el proceso de metástasis, las células cancerosas abandonan el sitio donde se formaron inicialmente (cáncer primario), y se desplazan por medio del sistema vascular o linfático, hasta formar nuevos tumores (tumores metastásicos) en otras partes del cuerpo. En este desplazamiento, su movimiento sigue los patrones del vuelo de Levy.

De esta manera, las células cancerosas metastásicas se diferencian de las no metastásicas no solo en términos de composición molecular y genética, sino también por la estrategia que emplean para desplazarse. Los investigadores han analizamos las migraciones de este tipo de células para mostrar que las células de cáncer metastásico siguen una estrategia de movimiento cualitativamente diferente de sus homólogas no invasivas.

En el siguiente vídeo podéis ver una comparación entre los movimientos de células cancerígenas invasivas y células metastásicas:

Al igual que los tiburones al acecho de su presa, las trayectorias de las células metastásicas muestran grupos de pequeños pasos intercalados con largos “vuelos”. Dichos movimientos se caracterizan por distribuciones de la ley de potencia truncadas de cola pesada y tiempos de persistencia y son consistentes con las caminatas de Lévy que también suelen emplear los depredadores animales en busca de presas escasas o fuentes de alimentos. En contraste, las células cancerosas no metastásicas realizan movimientos difusivos simples.

“El cáncer es una enfermedad multifacética, y la comprensión de todas sus manifestaciones necesitará enfoques interdisciplinarios”, explica en Eureka Alert, Kristiana Kandere-Grzybowski, una de las responsables del estudio. “Es sorprendente la astucia que pueden tener estas células metastásicas al navegar por el cuerpo”.

Referencias científicas y más información:

Sabil Huda, Bettina Weigelin, Katarina Wolf, Bartosz A. Grzybowski, et al. “Lévy-like movement patterns of metastatic cancer cells revealed in microfabricated systems and implicated in vivo” Nature Communications volume 9, Article number: 4539 (2018) |DOI: 10.1038/s41467-018-06563-w

Institute for Basic Science (IBS) “What do Metastatic Cancer Cells and Sharks Have in Common?” Tecnology Networks

James Dacey “Sharks hunt via Lévy flights” Phys Org