Novas Descobertas sobre a Estrutura do Tecido Mamário
Um estudo recente revela a estrutura detalhada do tecido mamário humano e sua importância.
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Índice
- Desenvolvimento da Mama
- Técnicas de Imagem
- Análise dos Dados
- Desafios com Modelos Animais
- Observando TDLUs
- Tipos de Células nas TDLUs
- Maior Ramificação e Proliferação Celular
- Comparando TDLUs de Diferentes Doadores
- O Papel da Modelagem Matemática
- Entendendo os Mecanismos de Crescimento
- Conclusão e Direções Futuras
- Fonte original
A mama humana tem uma estrutura única feita de uma rede de ductos. Esses ductos formam grupos chamados lóbulos, e cada peito tem cerca de 15 a 20 lóbulos. Cada lóbulo tem ductos menores que terminam em unidades ductais lobulares terminais, conhecidas como TDLUs. Essas TDLUs são essenciais para a produção de leite durante a amamentação.
Desenvolvimento da Mama
A maior parte do tecido mamário se desenvolve durante a puberdade, quando hormônios como o hormônio do crescimento e estrogênio estimulam o crescimento e ramificações desses ductos. Esse processo resulta na formação da estrutura principal da mama, preparando-a para as funções futuras.
O tecido mamário muda bastante durante eventos como gravidez e amamentação. Essas mudanças ajudam a mama a desempenhar suas funções de maneira eficaz.
Técnicas de Imagem
As técnicas de imagem recentes melhoraram nossa compreensão da estrutura da mama. Usando métodos especiais que tornam o tecido mais claro, os pesquisadores podem ver a forma tridimensional (3D) das TDLUs. Foi descoberto que TDLUs altamente ramificadas são incomuns, independentemente da idade da doadora ou do número de filhos que ela teve.
Um estudo recente usou essas técnicas avançadas para examinar TDLUs de mulheres de diferentes idades e estados de gravidez. As amostras foram preparadas com cuidado para a imagem, o que envolveu um processo de coloração para destacar Células e Estruturas específicas.
Análise dos Dados
Os dados da imagem mostraram que as TDLUs são cruciais para a produção de leite e desempenham um papel central na função da mama. As TDLUs em repouso têm um ducto principal que se ramifica em seções menores que terminam em acinos, responsáveis pela produção de leite.
Curiosamente, as TDLUs também são onde muitos casos de câncer de mama começam. Portanto, entender a estrutura e composição das TDLUs é essencial para a saúde, especialmente em relação à prevenção e tratamento do câncer de mama.
Desafios com Modelos Animais
Embora os estudos em animais como roedores tenham ajudado a entender o desenvolvimento mamário, eles nem sempre são aplicáveis a humanos. As Mamas de roedores diferem significativamente em estrutura, tornando difícil aplicar diretamente as descobertas desses modelos às mamas humanas.
A maior parte da pesquisa anterior sobre tecido mamário humano se baseou em imagens de baixa resolução tiradas de fatias de tecido. Apesar de alguns estudos fornecerem informações valiosas sobre diferentes categorias de TDLUs, as formas 3D detalhadas e a composição ainda eram pouco claras.
Avanços recentes em imagem permitiram que os pesquisadores analisassem pedaços maiores de tecido mamário e observassem os tipos de células de maneira mais profunda. Este estudo focou em TDLUs de mulheres saudáveis para investigar sua forma, complexidade e distribuição celular em relação à idade, número de filhos e uso de contraceptivos hormonais.
Observando TDLUs
As imagens revelaram que as TDLUs variavam em tamanho e complexidade de Ramificação. Algumas tinham apenas oito ramificações, enquanto outras tinham mais de 200. Essa variação na ramificação ainda não é totalmente compreendida.
Os pesquisadores usaram microscopia de alta resolução para capturar imagens das TDLUs. Eles descobriram que a maioria das TDLUs era de tamanho médio e as TDLUs altamente ramificadas eram raras. A análise mostrou que as TDLUs não diferiam significativamente entre mulheres jovens e maduras em relação ao número de ramificações.
O estudo também analisou o uso de contraceptivos hormonais, mas não encontrou nenhum efeito aparente na ramificação das TDLUs. No entanto, uma tendência sugeriu que as TDLUs de mulheres no meio do ciclo menstrual tinham mais ramificações.
Tipos de Células nas TDLUs
Um olhar mais atento aos tipos de células nas TDLUs revelou padrões diferentes de crescimento celular. Células luminais, que produzem leite, e células basais, que dão estrutura aos ductos, foram analisadas. Os pesquisadores descobriram que as células basais estavam mais concentradas nos ductos principais em comparação com os lóbulos.
Este estudo ajudou a identificar uma subárvore primária dentro das TDLUs que é mais propensa a se dividir e ramificar em ductos menores. A análise destacou que a subárvore principal tem uma maior presença de células específicas.
Maior Ramificação e Proliferação Celular
O estudo também se concentrou na relação entre ramificação das TDLUs e proliferação celular. Foi observado que as TDLUs com mais ramificações tendiam a ter taxas mais altas de divisão celular, sugerindo uma ligação entre a estrutura e a atividade desses tecidos.
Além das células epiteliais, o estroma ao redor, que contém vários tipos de células, também foi examinado. A presença de certas células estromais parecia correlacionar-se com o número de ramificações nas TDLUs, indicando um possível papel do estroma na ramificação das TDLUs.
Comparando TDLUs de Diferentes Doadores
Para avaliar a consistência das estruturas das TDLUs, os pesquisadores compararam TDLUs de diferentes mulheres. Embora alguma variabilidade tenha sido observada, características específicas, como comprimento e diâmetro das ramificações, foram semelhantes nas amostras.
Notavelmente, as TDLUs tinham uma forma consistente, independentemente da pessoa, o que pode ser devido à função compartilhada dessas estruturas na produção de leite.
O Papel da Modelagem Matemática
Para entender melhor os padrões de ramificação nas TDLUs, os pesquisadores criaram modelos matemáticos que simulam como as TDLUs podem crescer e se ramificar. Os modelos foram adaptados de modelos anteriores usados para glândulas mamárias de camundongos.
Essas simulações ajudaram a demonstrar que os princípios básicos que regem a ramificação das TDLUs em humanos são similares aos observados em camundongos. No entanto, o estudo também notou diferenças na natureza da ramificação, já que as TDLUs humanas foram encontradas como mais variáveis em forma e tamanho.
Entendendo os Mecanismos de Crescimento
O estudo propôs dois mecanismos que podem limitar o crescimento das TDLUs: restringir o crescimento a um certo volume ou uma redução gradual do potencial de crescimento à medida que as ramificações amadurecem. Este último foi sugerido com base em observações de células específicas dentro das TDLUs.
Comparando os padrões de ramificação simulados com observações reais, os pesquisadores concluíram que o crescimento nas TDLUs humanas provavelmente segue regras semelhantes às observadas em camundongos.
Conclusão e Direções Futuras
Essa pesquisa fornece insights valiosos sobre a estrutura e função 3D das TDLUs na mama humana. As descobertas revelam que, embora haja variabilidade na estrutura das TDLUs, também existem características consistentes que as definem.
Além disso, o estudo destaca a importância das TDLUs tanto na função mamária saudável quanto no desenvolvimento do câncer de mama. Pesquisas futuras provavelmente se concentrarão em entender os papéis de tipos específicos de células dentro das TDLUs e suas interações com os tecidos ao redor, o que poderia levar a abordagens melhoradas para prevenção e tratamento do câncer de mama.
No geral, as técnicas de imagem melhoradas e a modelagem matemática representam avanços significativos na compreensão da estrutura e função da mama, abrindo caminhos para mais investigações sobre as relações entre anatomia, tipos celulares e doenças.
Título: Volumetric analysis of the terminal ductal lobular unit architecture and cell phenotypes in the human breast
Resumo: AbstractThe major lactiferous ducts of the human breast branch out and ultimately end at terminal ductal lobular units (TDLUs). These glandular structures are the source of milk upon lactation, and also the most common origin of breast cancer. Despite their functional and clinical importance, the three dimensional (3D) architecture of TDLUs has remained undetermined, largely due to their absence in rodent animal models. By utilizing recent technological advances in optical tissue clearing, 3D reconstruction histology and microscopy, we imaged the 3D structure of healthy human breast tissue to determine whether general branching patterns or cell type specific niches exist in the TDLU. Our data demonstrate that highly branched TDLUs, also exhibiting elevated proliferation, are uncommon in the breast tissue regardless of donor age, parity or hormonal contraception. Overall, TDLUs have a consistent shape and their branch parameters are largely comparable between different TDLUs and individuals irrespective of donor age or parity. Simulation of TDLU branching morphogenesis in 3D by mathematical modelling suggests that evolutionarily conserved mechanisms regulate mammary gland branching in humans and mice, despite their anatomical differences. The data also demonstrate a new level of organization within the TDLU structure identifying a main subtree that dominates in bifurcation events and exhibits a more duct-like keratin expression pattern. In all, our data provide the first structural insights into 3D human breast anatomy and branching, and exemplify the power of volumetric imaging in deeper understanding of human breast biology. Graphical Abstract O_FIG O_LINKSMALLFIG WIDTH=200 HEIGHT=85 SRC="FIGDIR/small/532249v2_ufig1.gif" ALT="Figure 1"> View larger version (28K): [email protected]@73d65dorg.highwire.dtl.DTLVardef@fea93eorg.highwire.dtl.DTLVardef@1192c1c_HPS_FORMAT_FIGEXP M_FIG C_FIG
Autores: Emilia Peuhu, O. Paavolainen, M. Peurla, L. M. Koskinen, J. Pohjankukka, K. Saberi, E. Tammelin, S.-R. Sulander, M. Valkonen, L. Mourao, P. Boström, N. Brück, P. Ruusuvuori, C. L. Scheele, P. Hartiala
Última atualização: 2024-05-22 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.03.12.532249
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.03.12.532249.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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