Связь ожирения и метастазирования рака | Советы девушкам

Каждому второму мужчине и каждой третьей женщине будет диагностирован рак в течение жизни. К счастью, достигнут значительный прогресс в лечении широкого спектра видов рака, особенно когда они локализованы на небольшой площади и могут быть удалены хирургическим путем или устранены такими методами лечения, как химиотерапия.

У некоторых пациентов, однако, опухолевые клетки отламываются и вторгаются в другие области тела – так называемые метастазы – вызывая обширные повреждения и значительно затрудняя лечение. Фактически, 90 процентов смертей от рака происходят из-за метастазов.

Риск метастазирования выше у некоторых людей, в том числе у страдающих ожирением. Почему ожирение, от которого страдают чернокожие и латиноамериканцы в большей степени, чем население в целом, вызывает метастазы с большей частотой, до сих пор не совсем понятно.

Мадлен Уден, доцент кафедры биомедицинской инженерии, и ее команда из Инженерной школы сделали несколько захватывающих открытий о метастазах и о том, как ожирение может способствовать этому.

В исследовании, опубликованном сегодня в Science Advances , они обнаружили, что определенные белки в каркасе, на котором растут клетки, известном как внеклеточный матрикс (ECM), могут играть важную роль в запуске инвазии раковых клеток в жировую ткань груди. лиц с ожирением. Различия в их ECM могут объяснить, почему у женщин с ожирением выше частота метастазов.

«Учитывая распространенность ожирения во всем мире и его повышенный риск развития рака груди, примечательно, что у нас было ограниченное понимание роли, которую ECM играет в жировой ткани груди для облегчения метастазирования», – сказал Эндрю Гринберг, директор отдела ожирения и метаболизма. Команда Исследовательского центра по проблемам старения в области питания человека Министерства сельского хозяйства США имени Жана Майера в Тафтсе, которая участвует в этом исследовании. «Это исследование начинает анализировать молекулярное происхождение этой связи».

Долгое время предполагалось, что ЕСМ участвует в ответной реакции на рост рака, при которой раковые клетки вызывают изменения в ЕСМ, которые, в свою очередь, создают среду, которая поддерживает дальнейший рост опухоли. ЕСМ представляет собой сложную смесь коллагена, эластинов, фибронектина, ферментов, ламининов и других гликопротеинов, но при ожирении количество и состав этих компонентов меняются, что приводит к фиброзу. Молекулярный каркас опухолей у пациентов с ожирением сильно отличается от того, что у худых пациентов.

«Мы до сих пор так многого не понимаем о том, как ECM способствует развитию заболеваний, но мы работаем над тем, чтобы это изменить», – сказала Мадлен Уден вместе с Эндрю Уишартом в 2018 году. Фото: Алонсо Николс
Лаборатория Oudin разработала новый метод изучения воздействия ECM на раковые клетки. В частности, они взяли ткань молочной железы у моделей мышей с ожирением и худой, а также у мышей с опухолями и удалили из них клетки, чтобы получить полный, но «пустой» ЕСМ. Этот процесс аналогичен тому, как с морских губок можно отделить клетки, оставив только их внеклеточный матрикс, чтобы создать губку для ванны. Фактически, исследователи называют пустые ECM «губками».

Затем они добавили опухолевые клетки тройного отрицательного рака груди – рака, который особенно трудно лечить – полученные от мышей, обратно в губку ECM, чтобы увидеть его влияние на опухолевые клетки.

Они обнаружили, что как от мышей с ожирением, так и от мышей с опухолями ЕСМ одинаково эффективны для увеличения метастазов опухолевых клеток . А вот ECM от худых мышей было меньше. Другими словами, ECM мышей с ожирением действует так, как если бы он уже был заражен опухолью, и готов способствовать метастазированию на гораздо более ранней стадии.

«Ключевым преимуществом этого метода является то, что мы можем наблюдать раковые клетки, взаимодействующие с ECM, естественным образом генерируемым в тканях, что намного точнее, чем если бы мы сформировали ECM синтетически в лаборатории», – говорит Эндрю Уишарт, бывший техник-исследователь в Oudin’s lab и ведущий автор исследования, который сейчас находится в лаборатории Джексона. «Как только вы обнаружите интересное взаимодействие, вы сможете разделить молекулярные изменения в ECM, чтобы выяснить, какие белки могут управлять этой реакцией».

Изучая изменения в ECM, связанные с инвазивным поведением опухоли, Oudin и ее коллеги сосредоточились на белке Collagen VI.

Оказывается, коллаген VI добавляется к ВКМ жировыми клетками (адипоцитами), присутствующими в ткани груди. Эксперименты показали, что повышенные уровни коллагена VI способствовали миграции и вторжению клеток рака груди в окружающие области. Исследователи также показали, что если вы применяете определенные лекарства, которые подавляют выработку коллагена VI, вы можете сдерживать рост и инвазию опухоли.

По словам Удина, это открытие может помочь указать на новые мишени для лекарств от рака, и это только начало более полной инвентаризации биологических механизмов, ведущих к метастазированию.

«Мы еще очень многого не понимаем о том, как ECM способствует развитию заболеваний, но мы работаем над тем, чтобы это изменить», – сказал Удин. «В настоящее время мы разрабатываем способы использования ECM для предсказания метастатического потенциала опухолей или для доставки лекарств непосредственно в наиболее агрессивные клетки в популяциях, наиболее подверженных ожирению и раку».

Leave comment

Your email address will not be published. Required fields are marked with *.

двадцать − 20 =