Mechanoresponsiveness of lung cancer cells
| dc.contributor.author | Androutsopoulou, Anastasia | en |
| dc.contributor.author | Ανδρουτσοπούλου, Αναστασία | el |
| dc.date.accessioned | 2024-12-10T12:55:12Z | |
| dc.date.available | 2024-12-10T12:55:12Z | |
| dc.identifier.uri | https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/38623 | |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.26268/heal.uoi.18328 | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/ | * |
| dc.subject | Mechanobiology | en |
| dc.subject | Lung cancer | en |
| dc.subject | Cell migration | en |
| dc.subject | Durotaxis | en |
| dc.title | Mechanoresponsiveness of lung cancer cells | en |
| dc.type | masterThesis | en |
| heal.abstract | Lung cancer ranks as the leading cause of cancer mortality worldwide, primarily because it is often diagnosed at an advanced stage. Early symptoms are typically mild or mistaken for common respiratory issues, leading to delayed diagnosis. As a result, the disease frequently progresses to metastasis, significantly limiting treatment options. Directed cell migration, a critical aspect of cancer metastasis, involves cells sensing and responding to signals from the extracellular matrix (ECM) or neighbouring cells, polarizing, and moving in a specified direction. While research has traditionally focused on soluble chemical factors influencing migration (chemotaxis), ECM stiffness has recently emerged as a significant mechanical cue affecting cell behaviour and migration. Increasing evidence suggests that increased ECM stiffness contributes to a pro-invasive tumour microenvironment, facilitating cancer progression. Durotaxis, the directional migration towards regions of increasing stiffness, has been extensively studied in normal cells, but its role in cancer cell migration remains less understood. Solid tumours, including lung cancer, typically exhibit higher stiffness levels than normal tissues. Investigating the impact of increased ECM stiffness on lung cancer cell migration can provide new insights into the mechanisms driving metastasis and identify potential therapeutic targets to inhibit cancer progression. In the framework of this Master’s thesis, we evaluated the durotactic potential of four EGFR-driven Non-Small Cell Lung Cancer (NSCLC) cell lines using polyacrylamide (PA)-based hydrogels with a stiffness gradient of 0.5-22 kPa, mimicking the stiffness levels encountered by cells in healthy and cancerous lungs. Our experiments revealed a diverse range of migration modes in response to changes in extracellular stiffness. The HCC-827 and HCC-4006 cell lines exhibited the strongest durotactic migratory response on the softest regions of stiffness gradients (0.5–4 kPa), with decreased responsiveness on stiffer regions. The NCI-H2279 cell line demonstrated adurotactic behaviour, while the PC-9 cell line showed high heterogeneity, employing both durotaxis and negative durotaxis depending on the stiffness range of the gradient. Furthermore, migration speed and distance increased at higher stiffness levels for primary tumour cell lines, while metastatic cells maintained constant values across the stiffness gradient. Finally, we found that actin cytoskeleton morphology (cell area and circularity) varied greatly across the stiffness gradient, offering no clear insights into the role of the actin cytoskeleton in cancer cell durotaxis. This study underscores the importance of ECM stiffness in lung cancer cell migration and highlights the need for further research to fully understand the mechanistic underpinnings of durotaxis in cancer cells. | en |
| heal.abstract | Ο καρκίνος του πνεύμονα κατατάσσεται πλέον ως η κύρια αιτία θανάτου από καρκίνο παγκοσμίως, καθώς συχνά διαγιγνώσκεται σε προχωρημένο στάδιο. Τα πρώιμα συμπτώματα είναι τυπικά ήπια ή συγχέονται με κοινά αναπνευστικά προβλήματα, οδηγώντας σε μη έγκαιρη διάγνωση. Ως αποτέλεσμα, η ασθένεια συχνά προχωρά σε μετάσταση, περιορίζοντας σημαντικά τις θεραπευτικές επιλογές. Η κυτταρική μετανάστευση, η οποία αποτελεί κρίσιμο στάδιο για τη μετάσταση του καρκίνου, περιλαμβάνει την ανίχνευση σημάτων από την εξωκυττάρια θεμέλια ουσία (ΕΘΟ) ή τα γειτονικά κύτταρα, την πόλωση των κυττάρων και τη μετακίνησή τους προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Ενώ η έρευνα παραδοσιακά επικεντρωνόταν σε διαλυτούς χημικούς παράγοντες που επηρεάζουν τη μετανάστευση (χημειοτακτισμός/chemotaxis), η ακαμψία (stiffness) έχει πρόσφατα αναδειχθεί ως ένα σημαντικό βιοφυσικό χαρακτηριστικό της ΕΘΟ που επηρεάζει τη συμπεριφορά και τη μετανάστευση των κυττάρων. Αυξανόμενα στοιχεία υποδεικνύουν ότι η αυξημένη ακαμψία της ΕΘΟ συμβάλλει στη δημιουργία ευνοϊκού μικροπεριβάλλοντος για την εξέλιξη του καρκίνου. Η μετανάστευση προς περιοχές με αυξημένη ακαμψία (durotaxis) έχει μελετηθεί εκτενώς σε φυσιολογικά κύτταρα. Ωστόσο, ο ρόλος της στη μετανάστευση καρκινικών κυττάρων παραμένει άγνωστος. Οι συμπαγείς όγκοι, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου του πνεύμονα, παρουσιάζουν συνήθως υψηλότερα επίπεδα ακαμψίας από τους φυσιολογικούς ιστούς. Η διερεύνηση της επίδρασης της αυξημένης ακαμψίας της ΕΘΟ στη μετανάστευση των καρκινικών κυττάρων του πνεύμονα μπορεί να προσφέρει νέες γνώσεις για τους μηχανισμούς που οδηγούν στη μετάσταση και να εντοπίσει πιθανούς θεραπευτικούς στόχους για την αναστολή της εξέλιξης του καρκίνου. Στα πλαίσια αυτής της μεταπτυχιακής διατριβής, αξιολογήσαμε το δυναμικό μετανάστευσης προς περιοχές με αυξημένη ακαμψία τεσσάρων κυτταρικών σειρών Μη Μικροκυτταρικού Καρκίνου του Πνεύμονα (ΜΜΚΠ) με μεταλλάξεις στο γονίδιο του Υποδοχέα Επιδερμικού Αυξητικού Παράγοντα (Epidermal Growth Factor Receptor, EGFR). Χρησιμοποιήθηκαν υδρογέλες πολυακρυλαμιδίου με διαβάθμιση ακαμψίας 0,5-22 kPa, η οποία μιμείται τα επίπεδα ακαμψίας που αντιλαμβάνονται τα κύτταρα στον υγιή και κακοήθη πνεύμονα. Τα πειράματά μας αποκάλυψαν μια ποικιλία τύπων μετανάστευσης σε απόκριση σε αλλαγές στην ακαμψία της ΕΘΟ. Οι κυτταρικές σειρές HCC-827 και HCC-4006 μετακινήθηκαν προς περιοχές αυξημένης ακαμψίας, με υψηλότερη απόδοση σε περιοχές χαμηλής διαβάθμισης ακαμψίας (0,5-4 kPa) και μειωμένη απόκριση σε περιοχές υψηλότερης ακαμψίας. Η κυτταρική σειρά NCI-H2279 δεν παρουσίασε καμία προτίμηση προς το επίπεδο ακαμψία, κάνοντας τυχαία μετανάστευση, ενώ η κυτταρική σειρά PC-9 παρουσίασε υψηλή ετερογένεια, υιοθετώντας διαφορετικό τύπο μετανάστευσης, ανάλογα με τη περιοχή που βρισκόταν στη διαβάθμιση ακαμψίας. Επιπλέον, η ταχύτητα και η απόσταση που διανύθηκε κατά τη μετανάστευση αυξήθηκαν σε υψηλότερα επίπεδα ακαμψίας μόνο για τις κυτταρικές σειρές πρωτοπαθών όγκων, ενώ τα κύτταρα που προέρχονταν από μετάσταση διατήρησαν σταθερές τιμές σε όλα τα επίπεδα ακαμψίας. Τέλος, διαπιστώσαμε ότι η μορφολογία του κυτταροσκελετού ακτίνης ήταν πολύ ετερογενής σε όλο το εύρος της υδρογέλης, με αποτέλεσμα να μην7 προσφέρει σαφείς ενδείξεις για τον ρόλο του κυτταροσκελετού ακτίνης στο φαινόμενο durotaxis των καρκινικών κυττάρων. Αυτή η μελέτη υπογραμμίζει τη σημασία της ακαμψίας της ΕΘΟ στη μετανάστευση των καρκινικών κυττάρων του πνεύμονα και τονίζει την ανάγκη για περαιτέρω έρευνα ώστε να κατανοηθούν πλήρως οι μηχανιστικές βάσεις του φαινομένου durotaxis στα καρκινικά κύτταρα. | el |
| heal.academicPublisher | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Επιστημών Υγείας. Τμήμα Ιατρικής | el |
| heal.academicPublisherID | uoi | el |
| heal.access | campus | el |
| heal.advisorName | Γεωργιάδου, Μαρία | el |
| heal.classification | Κυτταρική βιολογία - βιολογία καρκίνου | el |
| heal.committeeMemberName | Κούκλης, Παναγιώτης | el |
| heal.committeeMemberName | Φριλίγγος, Ευστάθιος | el |
| heal.committeeMemberName | Λιακόπουλος, Δημήτριος | el |
| heal.committeeMemberName | Κωλέττας, Ευάγγελος | el |
| heal.fullTextAvailability | true | |
| heal.language | en | el |
| heal.numberOfPages | 63 | el |
| heal.publicationDate | 2024-07 | |
| heal.recordProvider | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Επιστημών Υγείας | el |
| heal.type | masterThesis | el |
| heal.type.el | Μεταπτυχιακή εργασία | el |
| heal.type.en | Master thesis | en |
Αρχεία
Πρωτότυπος φάκελος/πακέτο
1 - 1 of 1
Φόρτωση...
- Ονομα:
- Μ.Ε. Ανδρουτσοπούλου Αναστασία (2024).pdf
- Μέγεθος:
- 4.25 MB
- Μορφότυπο:
- Adobe Portable Document Format
- Περιγραφή:
Φάκελος/Πακέτο αδειών
1 - 1 of 1
Φόρτωση...
- Ονομα:
- license.txt
- Μέγεθος:
- 3.22 KB
- Μορφότυπο:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Περιγραφή: