Impatto del secretoma di cellule da tumore mammario sulla morfologia ed attività di cellule nervose umane

Abstract

In seguito a miglioramenti nel trattamento dei pazienti con carcinoma mammario metastatico, lo sviluppo di metastasi cerebrali è diventato un’importante limitazione per l’aspettativa di vita di molti pazienti. Per i pazienti ad alto rischio, come i pazienti positivi al recettore 2 del fattore di crescita epidermico umano, una più profonda comprensione dei meccanismi che regolano l’origine delle metastasi risulta fondamentale e rappresenterebbe un importante passo in avanti per il trattamento di questa malattia. Le interazioni tra cellule di carcinoma mammario e quelle del tessuto cerebrale non sono ancora del tutto chiare. Il tumore primario, attraverso il rilascio di vescicole extracellulari nell’ ambiente circostante e nella circolazione sanguigna, interagisce con le cellule vicine, riorganizzando allo stesso tempo siti lontani per creare nicchie metastatiche. In questo studio è stata condotta un’analisi sull’effetto che questo secretoma ha sulle cellule che compongono il tessuto cerebrale, nello specifico: neuroni e astrociti. Sono state preparate co-colture di neuroni ed astrociti su MEA, rendendo possibile il rilevamento della loro attività elettrofisiologica. Alcune colture sono state fatte crescere utilizzando terreno condizionato da una linea cellulare di carcinoma mammario (SKBR-3). Al fine di valutare se ci fossero delle interazioni tra il secretoma di questa linea cellulare e i neuroni o gli astrociti, l’attività elettrofisiologica dei campioni condizionati è stata confrontata con quella dei campioni di controllo. Le analisi elettrofisiologiche sono state condotte in diversi timepoint. I dati sono stati analizzati attraverso un software basato su MATLAB, chiamato SpyCode. Al termine dell’esperimento ciascuna coltura è stata marcata attraverso la tecnica dell’immunostaining e valutata morfologicamente mediante microscopia in fluorescenza.

Because of improvements in the treatment of patients with metastatic breast cancer, the development of brain metastases has become a major limitation of life expectancy for many patients. Especially among high-risk patients, such as human epidermal growth factor receptor 2 positive patients, A deeper understanding of the mechanisms governing the origin of metastasis is critical and would be an important step forward for the treatment of this disease. The interactions between breast cancer cells and brain tissue are still not entirely clear. By releasing extracellular vesicles into the surrounding environment and blood stream, breast cancer cells interact with neighboring cells while rearranging distant sites to create metastatic niches. In this study, we want to evaluate the effects of breast cancer cell secretome on nervous tissue cells, specifically: neurons and astrocytes. Co-cultures of neurons and astrocytes were plated on MEA, making it possible to detect their electrophysiological activity. Some cultures were grown using conditio ned medium from a breast cancer cell line (SKBR-3). In order to assess whether there were any interactions between the secretome of this cell line and neurons or astrocytes, electrophysiological activity of conditioned cell cultures was compared with the one of control samples. Electrophysiological analyses were conducted at different timepoints. The data were analyzed using MATLAB software based, named SpyCode. At the end of the experiment, immunostaining technique was applied to each cell culture, which were later evaluated morphologically by fluorescence microscopy.