После химиотерапии часть опухолевых клеток может не погибать, а переходить в особое состояние клеточного старения. Такие клетки прекращают активно делиться, однако полностью не выключаются: они продолжают обмен веществ и выделяют различные сигнальные молекулы, способные изменять окружающую опухоль среду. Исследователи обнаружили, что одним из веществ, которое может участвовать в этом процессе, является фруктоза. Полученные данные позволяют предположить, что она способна влиять на поведение оставшихся после лечения раковых клеток и облегчать их распространение.
Об этом пишет Science Alert.
Ученые изучали рак яичников и особенности его поведения после лечения цисплатином. Этот препарат относится к платиновым химиотерапевтическим средствам и способен переводить часть клеток в состояние старения.
Несмотря на первоначальный ответ опухоли на лечение, у некоторых пациенток заболевание впоследствии возвращается. Одной из главных проблем при этом остаются рецидивы и метастазирование, когда опухолевые клетки перемещаются в другие участки организма.
В лабораторном эксперименте исследователи искусственно вызвали старение клеток рака яичников с помощью цисплатина. После этого они изучили вещества, которые клетки выделяли в окружающую питательную среду.
Полученная среда не заставляла другие опухолевые клетки быстрее размножаться. Однако происходило другое изменение: клетки начинали хуже удерживаться рядом друг с другом и легче отделялись от трехмерных структур, напоминающих небольшие опухоли. Подобная потеря клеточной связи может способствовать дальнейшему перемещению опухолевых клеток.
После дополнительной обработки образцов ученые установили, что эффект сохраняется даже после удаления белков. Анализ обмена веществ позволил обратить внимание на фруктозу.
Оказалось, что клетки в состоянии старения активно использовали глюкозу, одновременно выделяя больше фруктозы. Когда исследователи добавляли в среду количество фруктозы, соответствующее физиологическим концентрациям, опухолевые клетки снова начинали легче отделяться друг от друга.
При этом возвращение концентрации глюкозы к исходному уровню существенно ослабляло наблюдаемый эффект.
Как фруктоза может влиять на опухолевые клетки
Дальнейшие эксперименты показали, что фруктоза способна менять работу митохондрий — клеточных структур, отвечающих за производство энергии. Это, в свою очередь, влияло на процессы образования холестерина.
Холестерин участвует в формировании и стабилизации клеточных мембран. Он также помогает поддерживать взаимодействие клеток между собой и с окружающими тканями.
При снижении доступности холестерина раковые клетки становились менее связанными друг с другом. В результате им было проще отделяться от опухолевой структуры, что потенциально облегчает их дальнейшее перемещение.
Ученые проверили результаты и на животных
Чтобы выяснить, работает ли обнаруженный механизм не только в лабораторных условиях, исследователи провели эксперименты на мышах с раком яичников.
Животные, которым вводили вещества, выделяемые состарившимися опухолевыми клетками, в дальнейшем демонстрировали большее количество метастатических очагов по сравнению с животными, получавшими материал от обычных клеток.
При этом ускорения непосредственного деления опухолевых клеток не наблюдалось. Это указывает на то, что речь могла идти именно об изменении их способности перемещаться и распространяться.
Дополнительный эксперимент показал, что у мышей, получавших рацион с повышенным содержанием фруктозы, метастатический процесс выражен сильнее, чем у животных, которым давали глюкозу.
Когда ученые блокировали способность опухолевых клеток перерабатывать фруктозу, количество клеток с повышенной подвижностью уменьшалось.
Исследователи считают, что полученные результаты важны прежде всего потому, что позволяют обратить внимание на роль веществ, выделяемых клетками после химиотерапии. По их мнению, распространению опухоли могут способствовать не только непосредственно сохранившиеся раковые клетки, но и изменения в окружающей их среде.
Однако делать вывод о том, что фруктоза непосредственно вызывает метастазы у людей, пока нельзя. Основные результаты этой работы получены в лабораторных экспериментах и на животных моделях. Для подтверждения механизма у людей необходимы дальнейшие исследования.
Авторы также обращают внимание на возможное значение полученных данных на фоне широкого употребления продуктов и напитков с добавленным сахаром, включая продукты с высоким содержанием фруктозного сиропа.
В перспективе ученые рассматривают возможность сочетания противоопухолевого лечения с подходами, направленными на удаление клеток, перешедших в состояние старения. Теоретически дополнительный контроль метаболических процессов, включая поступление фруктозы, также может стать частью будущих терапевтических стратегий.
При этом ограничивать фрукты или самостоятельно менять рацион во время лечения онкологического заболевания на основании этих результатов не следует. Исследование пока не доказывает, что обычное употребление фруктозы вызывает распространение рака у человека. Значение диеты при конкретном виде опухоли и во время лечения необходимо обсуждать с лечащим врачом.
Напомним, что эксперты назвали утренние привычки, которые приближают смерть.