A metástase ocorre porque as células tumorais adquirem um maior grau de autonomia:
- aumento da motilidade celular
- menor inibição do crescimento por contacto e menor adesividade entre as células tumorais
- interação anormal com os componentes da matriz extracelular
- secreção de enzimas proteolíticas para criar um espaço antes das células tumorais
Enzimas como as metaloproteinases têm um papel vital na progressão através dos vasos sanguíneos. Trata-se de um processo relativamente ineficaz, uma vez que mesmo os tumores de grandes dimensões produzem apenas algumas metástases hematogénicas por dia. As células tumorais circulam então como um êmbolo dentro da circulação. É nesta altura que pode ocorrer a regulação pelas células linfóides: as células assassinas naturais e os macrófagos podem destruir diretamente as células tumorais, enquanto as células T citotóxicas requerem a presença de um antigénio que reveste a célula tumoral. Se as células tumorais sobreviverem, podem aderir a uma membrana basal num local distante e depois invadir localmente. Pensa-se que o local onde se instalam depende em parte da localização anatómica do tumor primário e das propriedades da superfície celular das metástases.
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