Специалисты выяснили, что жирная пища включает в клетках рака кишечника особый механизм восстановления тканей, который помогает опухоли распространяться по организму.
Об этом сообщает портал Phys.org со ссылкой на исследование ученых Массачусетского технологического института (MIT), опубликованное в журнале Science.
Как рак использует защитный механизм организма
Большинство смертей от рака кишечника происходит из-за того, что опухолевые клетки распространяются за пределы кишечника — чаще всего в печень. Биологи из MIT нашли клеточный путь, без которого этот процесс невозможен.
Ключевую роль в нем играет белок YAP1. В норме он помогает тканям восстанавливаться после повреждений. Но когда этот белок активируется в раковых клетках, он заставляет их быстрее делиться и перемещаться по организму.
Исследователи также выяснили, что жирная пища с большей вероятностью включает этот механизм. Происходит это благодаря выработке особых жировых молекул — церамидов.
"Мы нашли путь, который, как мы считаем, поддается медикаментозному воздействию. Если заблокировать ферменты, вырабатывающие церамиды, опухолевые клетки не смогут включить эту восстановительную программу и в большинстве случаев не смогут образовать метастазы в печени" — рассказал один из руководителей исследования, директор Института стволовых клеток MIT, профессор биологии Массачусетского технологического института Омер Йылмаз.
Подхваченная программа восстановления
В США рак кишечника обычно обнаруживают на 2 или 3 стадии — еще до того, как он успел распространиться. Но даже после успешной операции почти треть пациентов сталкивается с рецидивом в виде метастазов.
Ученые давно ищут генетическую причину, которая заставляет клетки рака кишечника распространяться. Но конкретной мутации, отвечающей за это, найти не удалось.
"Многие исследования искали генетическую причину метастазирования, но безрезультатно. Не существует определенного набора мутаций, который отличал бы метастатические клетки от клеток первичной опухоли. Это говорит о том, что метастазирование связано скорее с тем, какие гены включаются и выключаются, а не с новыми мутациями" — отметил Йылмаз.
Чтобы разобраться в этом, ученые изучили опухолевые органоиды мышей с разными видами рака кишечника, а также образцы пациентов с этим заболеванием. Оказалось, что во всех метастатических клетках была активирована программа YAP1.
Белок YAP1 совместно с другими факторами включает гены, отвечающие за развитие, поддержание стволовых клеток и восстановление тканей. В норме он работает во время внутриутробного развития и после травм, помогая организму заживать.
В кишечнике за восстановление отвечает редкий тип клеток, похожий на эмбриональные. Он появляется ненадолго — только для того, чтобы восстановить поврежденную слизистую оболочку. Жиры из пищи заставляют раковые клетки переходить именно в это состояние, а само это состояние и открывает возможность для метастазирования.
"Эта восстановительная программа обычно включается в кишечнике при серьезных повреждениях или инфекциях, когда ему нужно восстановиться. Мы увидели, что опухолевые клетки используют ее для распространения метастазов" — пояснила соавтор исследования, постдок MIT Сваgata Госвами.
Активация этого набора генов помогает раковым клеткам вырваться из первичной опухоли и распространиться по организму. При раке кишечника чаще всего метастазы образуются в печени, реже — в легких.
Как жирная пища запускает опасный процесс
В экспериментах на мышах ученые заметили: у животных на жирном рационе программа YAP1 включалась в раковых клетках гораздо активнее, чем у мышей на здоровом питании.
Жирная пища запускает работу ферментов, которые производят церамиды — особый вид жиров. Именно церамиды снимают своеобразный "тормоз", который в норме удерживает белок YAP1 неактивным. После этого YAP1 попадает в ядро клетки и включает нужные ему гены.
Можно ли предотвратить распространение рака
Когда ученые отключали у мышей ген YAP1 или гены, отвечающие за выработку церамидов, распространение рака кишечника в печень заметно снижалось.
Чтобы проверить, работает ли эта закономерность и у людей, исследователи изучили данные РНК-секвенирования пациентов с раком кишечника. У больных с метастазами белок YAP1 был активнее. Также выяснилось, что у пациентов с более высоким индексом массы тела гены, связанные с YAP1, были выражены сильнее, чем у людей с нормальным весом. А чем активнее были эти гены, тем ниже оказывалась выживаемость.
"Мы не думаем, что программа YAP1 характерна именно для ожирения. Просто при ожирении она становится более выраженной, и это может объяснять, почему ожирение способствует прогрессированию рака кишечника" — подчеркнул Йылмаз.
Дальше ученые планируют разработать препараты, блокирующие два фермента, участвующих в производстве церамидов — DEGS1 и DEGS2. Они надеются, что такие лекарства помогут предотвращать метастазирование рака кишечника.
При этом исследователи предупреждают: результаты работы пока не означают, что уже поставленным диагнозом пациентам нужно менять питание. Любой препарат, который будет влиять на выработку церамидов, должен пройти строгую проверку на избирательность действия, поскольку эти жиры также необходимы здоровым тканям организма.
Ранее "Курсор" писал, что эксперт по трудоустройству рассказала, как не провалить собеседование и произвести хорошее впечатление на работодателя.