Цукор може допомагати раку поширюватися: вчені виявили несподіваний механізм

Вчені виявили несподіваний механізм, який може допомагати раковим клітинам поширюватися після хіміотерапії. Дослідники встановили, що фруктоза — простий цукор, який міститься, зокрема, у солодких продуктах і напоях, — може впливати на поведінку клітин пухлини.

Про це повідомляє Science Alert.

Йдеться не про те, що цукор безпосередньо «викликає» рак. Нове дослідження стосується іншого процесу: поширення вже наявних ракових клітин після лікування.

Науковці з The Wistar Institute у Філадельфії вивчали рак яєчників і з'ясували, що клітини пухлини, які пережили хіміотерапію, можуть створювати середовище, що полегшує іншим раковим клітинам відокремлення від пухлини та подальше поширення.

Результати опубліковані в журналі Nature Aging.

Що відбувається з раковими клітинами після хіміотерапії

Хіміотерапія спрямована на знищення ракових клітин. Проте частина клітин може пережити лікування та перейти у стан, який називають клітинним старінням, або сенесценцією.

На перший погляд може здатися, що така клітина просто перестає працювати. Насправді це не зовсім так.

Сенесцентні клітини залишаються метаболічно активними та виділяють різноманітні молекули. Цей набір речовин називають SASP — секреторним фенотипом, асоційованим із клітинним старінням.

І саме ці речовини можуть впливати на сусідні клітини та змінювати мікросередовище пухлини.

Дослідники вирішили з'ясувати, чи може цей процес впливати на здатність ракових клітин поширюватися.

Вчені виявили роль фруктози

Для експерименту науковці використовували клітини раку яєчників і препарат цисплатин — поширений хіміотерапевтичний засіб, який може викликати сенесценцію клітин.

Після цього дослідники зібрали середовище, в якому перебували клітини, разом із речовинами, які вони виділили.

Коли цю суміш додавали до інших ракових клітин, ті не починали швидше розмножуватися і не ставали стійкішими до загибелі.

Але відбувалося дещо інше.

Клітини ставали більш схильними від'єднуватися від сусідніх клітин і від пухлиноподібних структур.

Це важливий етап для метастазування, адже для поширення організмом раковій клітині спочатку потрібно залишити первинну пухлину.

Чому тут виявилася фруктоза

Підписуйтеся на наші соцмережі

Спочатку дослідники перевіряли, чи відповідальними за ефект можуть бути білки — наприклад, цитокіни та фактори росту.

Однак навіть після видалення або інактивації білкових компонентів ефект залишався.

Тоді вчені звернули увагу на невеликі молекули.

Метаболічний аналіз показав цікаву зміну: сенесцентні ракові клітини споживали глюкозу, але виділяли підвищену кількість фруктози.

Коли дослідники додавали фруктозу до середовища в концентраціях, які можуть зустрічатися в організмі, ракові клітини знову ставали більш схильними до від'єднання.

Коли ж відновлювали рівень глюкози, цей ефект значною мірою зникав.

Фруктоза не просто дає клітинам енергію

Дослідники виявили, що фруктоза впливає на метаболізм ракових клітин складніше, ніж просто слугує джерелом енергії.

Вона змінювала роботу мітохондрій, що зрештою призводило до зниження виробництва холестерину.

І тут з'явився ключовий момент.

Холестерин є важливим компонентом клітинних мембран. Він допомагає підтримувати їхню структуру та бере участь у процесах, які забезпечують взаємодію клітин між собою та з навколишніми тканинами.

Коли холестерину ставало менше, клітини втрачали частину своєї «липкості».

У результаті раковим клітинам було легше відокремлюватися від пухлини та переміщуватися.

Експеримент на мишах дав схожий результат

Дослідники перевірили отримані результати не лише в лабораторних культурах клітин.

У мишей, яким імплантували клітини раку яєчників, матеріал від сенесцентних клітин призводив до появи значно більшої кількості метастатичних пухлин, ніж матеріал від звичайних клітин.

При цьому ракові клітини не починали активніше розмножуватися.

Тобто ключовим фактором було саме збільшення їхньої здатності залишати первинну пухлину та поширюватися.

Ще цікавіший результат дослідники отримали під час експерименту з харчуванням.

Миші, які отримували дієту з високим вмістом фруктози, мали більш поширене метастатичне захворювання, ніж тварини, які отримували глюкозу.

Коли ж науковці блокували здатність ракових клітин використовувати фруктозу, кількість клітин, які переміщувалися, зменшувалася.

Чи означає це, що фруктоза викликає метастази у людей?

Ні. І це принципово важливо.

Дослідження поки що є доклінічним. Експерименти проводили на клітинах і мишах, а не на людях.

Тому результати не означають, що вживання фруктози автоматично призводить до поширення раку або що людям із онкологічними захворюваннями потрібно самостійно виключати всі продукти, які містять цукри.

Дослідники говорять про можливий механізм, який потребує подальшої перевірки.

Особливо важливо встановити, чи відбувається аналогічний процес у людському організмі та наскільки він залежить від реальної кількості фруктози в раціоні.

Чому відкриття важливе для лікування раку

Найцікавіший аспект роботи полягає не лише у фруктозі.

Дослідження показує, що ракові клітини, які пережили хіміотерапію, можуть продовжувати впливати на пухлину навіть після того, як перестали активно ділитися.

Це може пояснювати один із механізмів, за допомогою яких пухлини повертаються після лікування та поширюються на інші органи.

Тому вчені розглядають потенційно новий підхід: комбінувати основне лікування з препаратами, які вибірково знищують сенесцентні клітини. Такі препарати називають сенолітиками.

Іншим напрямом можуть стати спеціально розроблені дієтичні втручання, які впливатимуть на метаболізм пухлини.

Однак поки що це лише перспективні напрямки для майбутніх досліджень, а не готові рекомендації для пацієнтів.

Що це означає для людей

Нове відкриття не дає підстав стверджувати, що «цукор годує рак» або що відмова від фруктів може вилікувати онкологічне захворювання.

Водночас воно показує, наскільки складною може бути взаємодія між харчуванням, метаболізмом клітин та перебігом хвороби.

Фруктоза міститься не лише в доданому цукрі, а й природно присутня у фруктах. Тому переносити результати експериментів із концентрованими джерелами фруктози безпосередньо на звичайний раціон людини некоректно.

Автори дослідження самі наголошують на необхідності подальших робіт.

Їхня гіпотеза полягає в тому, що обмеження фруктози в певних клінічних ситуаціях потенційно може стати частиною допоміжної стратегії лікування, але для підтвердження цього потрібні дослідження за участю людей.

Поки що найважливіший висновок роботи інший: після хіміотерапії ракові клітини, які пережили лікування, можуть не просто залишатися в організмі — вони здатні змінювати своє оточення так, щоб іншим клітинам пухлини було легше поширюватися.