Как ожирение способствует развитию рака?

Распространенность ожирения растет в современных развитых странах, и это состояние является одним из факторов риска развития рака. Известно, что с избыточной массой тела и ожирением связано более десятка разных типов злокачественных опухолей. Но до сих пор не понятно, каким именно образом лишние килограммы способствуют развитию онкозаболеваний. Недавно американским ученым удалось обнаружить причинно-следственную связь. Эти знания могут помочь в совершенствовании скрининговых исследований и лечении злокачественных опухолей. Результаты исследования были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ученые описали причинно-следственную связь на примере рака молочной железы у женщин в постменопаузе. Изначально в молочной железе могут присутствовать «спящие» раковые клетки. Ожирение приводит к тому, что в этих микроскопических очагах активируется неоангиогенез — рост новых кровеносных сосудов. В итоге опухолевые очаги получают больше кислорода и питательных веществ, и начинают активно расти.

Затем ученые продемонстрировали в экспериментах на мышах, что введение лекарственных препаратов, подавляющих ангиогенез, помогает удержать микроскопические опухолевые очаги в «спящем» состоянии и предотвратить прогрессирование заболевания.

Доктор Марши А. Мозес (Marsha A. Moses), руководивший исследованием, рассказывает:

Мы знаем: как только в злокачественной опухоли появляются новые кровеносные сосуды, она начинает расти в геометрической прогрессии. Если мы сможем отсрочить выход микроскопических опухолей из «спящего» состояния и начало их роста, то пациента будет намного проще лечить.

Интеллектуальная собственность https://www.euroonco.ru

Как опухолевые очаги «просыпаются»?

Чтобы ответить на этот вопрос, ученые создали сложную модель: они вызвали у самок мышей ожирение и дождались, когда у них наступила менопауза. Это позволяет наблюдать неоангиогенез в опухолевых очагах в режиме реального времени. Далее исследователи ввели животным опухолевые клетки человека, содержащие фермент под названием люцифераза. Это соединение вводили в жировую ткань молочных желез тучным и худым мышам.

Затем, чтобы обнаружить рост новых кровеносных сосудов в опухолевой ткани, ученые ввели в кровоток мышей соединение под названием люциферин. Когда он встречается с люциферазой, то возникает свечение — биолюминесцентный сигнал. Его появление говорит о том, что кровеносные сосуды достигли опухоли.

Исследователи отслеживали рост опухолей с помощью серии изображений. Поначалу опухолевые очаги не светились, потому что их пока не достигли кровеносные сосуды с люциферином. У мышей с ожирением ситуация изменилась в течение 3–6 недель: у них в очагах появился биолюминесцентный сигнал и начался активный рост. У мышей без ожирения очаги оставались в покое в течение 12 недель.

Жировые клетки вырабатывают сигнальные молекулы

Продолжая исследование, ученые обнаружили, что адипоциты (жировые клетки) у мышей с ожирением производят большое количество молекул, способствующих ангиогенезу: липокалин-2, фактор роста эндотелия сосудов и основной фактор роста фибробластов. Видимо, именно эти вещества и становятся триггерами, которые в конечном счете приводят к «пробуждению» опухолевых очагов и их активному росту.

Доктор Рупали Рой (Roopali Roy), под руководством которого выполнялись данные эксперименты, рассказывает:

При ожирении жировые клетки становятся более крупными и начинают «голодать» по кислороду. Этот «голод» приводит к их гибели и развитию воспалительного процесса. Это заставляет жировые клетки вырабатывать особые вещества — факторы ангиогенеза, чтобы «вырастить» новые кровеносные сосуды и обеспечить себя кислородом. Если в жировой ткани присутствует раковая клетка, то эти события заставляют ее тоже «проснуться».

Когда мышам с ожирением вводили противоопухолевый препарат сунитиниб, подавляющий ангиогенез, увеличивался латентный период (время, в течение которого раковые клетки «спали»), а также безрецидивная выживаемость. Ученым удалось достоверно продемонстрировать, что применение таких препаратов у мышей помогает поддерживать злокачественные опухоли молочной железы в «спящем» состоянии.

Биомаркеры ожирения и злокачественных опухолей

Теперь авторы исследования хотят проверить результаты, полученные на мышах, у женщин. Планируется исследовать мочу женщин с лишним весом и ожирением на биомаркеры, указывающие на то, что злокачественная опухоль стала васкуляризированной и начала расти. Ученые ожидают, что изменения в лабораторных показателях будут обнаруживаться задолго до того, как злокачественное новообразование станет настолько большим, что его удастся определить на ощупь или на снимках.

Женщин, в чьей моче обнаружен биомаркер, можно сразу начинать лечить ингибиторами ангиогенеза, чтобы «усыпить» опухоль и замедлить ее прогрессирование.

Также исследователи планируют проверить, как изменяются уровни биомаркеров в моче после бариатрической операции, и какие маркеры можно использовать при разных типах злокачественных опухолей.

Другое направление для будущих исследований — анализ генов и белков в жировой ткани женщин репродуктивного возраста и в постменопаузе. Конечная цель — получить максимально полные данные о том, каким образом ожирение способствует развитию злокачественных опухолей.

Чем раньше начато лечение рака, тем больше шансов добиться ремиссии и лучше прогноз для пациента. Проблема в том, что многие злокачественные опухоли сложно диагностировать на ранних стадиях, потому что они имеют слишком малые размеры. Вы можете записаться на прием к одному из ведущих врачей в клиниках «Евроонко», чтобы узнать о ваших персональных факторах риска и о том, какие скрининговые исследования рекомендованы в вашем случае.

Источник: sciencedaily.com.