O aspecto mais mortal do câncer é a metástase, que é responsável por mais de 90% da morbidade e mortalidade relacionadas ao câncer1. A metástase é um processo de várias etapas e, devido à sua complexidade, os mecanismos celulares e moleculares exatos que governam a disseminação e o crescimento metastático ainda são indefinidos. Para metastatizar, as células tumorais no tumor primário devem se desprender de suas células vizinhas e da membrana basal, atravessar a matriz extracelular, intravasar, viajar através de vasos sanguíneos ou linfáticos, extravasar no local secundário e, finalmente, sobreviver e estabelecer tumores secundários. Além das propriedades das células tumorais, a contribuição do microambiente, que inclui o estroma adjacente junto com as contrapartes normais das células cancerígenas, é crucial para a semeadura e estabelecimento de lesões metastáticas2.
Os métodos tradicionais para estudar a semeadura e o crescimento metastáticos examinam os estados estáticos, pois os tecidos são excisados e seccionados para histologia. Esses dados geram apenas um instantâneo desse processo altamente dinâmico. Embora algumas informações úteis possam ser obtidas com esses estudos, o complicado processo pelo qual as células tumorais e estromais interagem durante a formação metastática não pode ser avaliado adequadamente por esses métodos. Além disso, não é possível obter informações sobre os padrões de migração de células tumorais ou estromais, que são importantes para estabelecer uma colônia no local distante. Para estudar efetivamente o processo metastático, é essencial visualizar várias interações entre as células cancerígenas e seu microambiente de maneira contínua e em tempo real.
O pulmão é um local comum para metástases de tumores sólidos como câncer de mama, colorretal, pâncreas, melanoma e sarcoma3. A imagem intravital foi usada anteriormente para estudar a interação célula-célula em vários modelos primários de tumores e metastáticos4,5. Métodos de imagem pulmonar em camundongos, incluindo imagens intravitais, imagens de seção pulmonar e um ensaio de metástase pulmonar ex vivo, foram publicados6–9. A imagem intravital dos pulmões de camundongos utiliza uma janela de sucção torácica para estabilizar os pulmões6. Este método é usado para imagens de lapso de tempo da microcirculação pulmonar e espaços alveolares. A localização anatômica dos pulmões representa um desafio para a imagem intravital. Para acessar os pulmões, a cavidade torácica deve ser aberta, o que leva à perda de pressão negativa e ao colapso dos pulmões. Este método permite apenas a visualização de uma pequena parte dos pulmões e é tecnicamente exigente; uma complicação desnecessária em estudos que examinam processos independentes do fluxo sanguíneo. Além disso, esse método também requer o movimento de bloqueio causado pela respiração. Isso é feito por meio da coleta de imagens entre as respirações ou durante as análises pós-aquisição de imagens10. A imagem alternativa de corte pulmonar ex vivo fornece estabilidade e profundidade, além de preparar o parênquima pulmonar para imunomarcação7. No entanto, o longo processo de seccionamento leva a um grande atraso entre o momento do sacrifício do animal e o início da sessão de imagem. Além disso, o processo de secção de um pulmão de camundongo causa uma quantidade considerável de morte celular8, interferindo assim na qualidade e quantidade de amostras de imagem e talvez alterando desnecessariamente as interações tumor-estroma. A fim de tecnicamente fazer a ponte entre os métodos de imagem intravital e imagem de seção pulmonar, explorando as vantagens das duas técnicas, foi desenvolvido um método relativamente rápido e fácil para imagens pulmonares ex vivo. Este método foi obtido por imagem de lobos pulmonares inteiros não seccionados. Usando este método, a motilidade das células cancerígenas, bem como as interações entre as células cancerígenas e as células estromais em seu microambiente, podem ser visualizadas em tempo real por várias horas.