Измененные жировые клетки могут способствовать росту опухоли рака молочной железы

Ученые изучили, что происходит с жировыми клетками вблизи опухолей рака молочной железы. Исследователи обнаружили, что, находясь вблизи опухолевых клеток, жировые клетки теряют содержание липидов, переходят в другие типы клеток и подпитывают рост опухоли. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять, как жировые клетки переходят в другие типы клеток.

Жировые клетки и прогрессирование рака молочной железы

Результаты свидетельствуют, что подходы, препятствующие изменению жировых клеток, могут подавлять прогрессирование опухоли. По статистике, у каждой восьмой женщины в течение жизни развивается рак молочной железы.

Некоторые исследователи заявляют, что ожирение является фактором риска развития рака молочной железы и худшего прогноза. Однако другие исследователи сообщают о минимальном влиянии ожирения на рецидив рака молочной железы и выживаемость.

При раке молочной железы опухолевые клетки располагаются рядом с жировыми клетками, известными как адипоциты молочной железы. Адипоциты обладают высокой степенью пластичности и могут изменяться в зависимости от окружающей их среды. Например, исследования показали, что адипоциты вблизи опухолевых клеток теряют содержание липидов и что «накапливающие липиды» белые жировые клетки заменяются «сжигающими липиды» адипоцитами бежевого цвета. Как именно взаимодействуют жировые и опухолевые клетки, остается неизвестным. Дальнейшие исследования в этом направлении могут привести к появлению новых вариантов лечения рака молочной железы.

Недавно исследователи использовали генетический метод для мониторинга взаимодействия адипоцитов и опухолей молочной железы у мышей.

«Исследование показывает, что жировые клетки не являются простыми клетками-наблюдателями, а играют динамичную роль в развитии рака молочной железы», – комментирует доктор Джейн Висвадер (Jane Visvader), профессор биологии рака и стволовых клеток в Институте медицинских исследований Уолтера и Элизы Холл Мельбурнского университета (Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research at the University of Melbourne). «Интересно, что жировые клетки приобретают свойства других мезенхимальных линий для стимулирования роста опухоли на моделях рака молочной железы. Эти результаты имеют значение для понимания сложной связи между ожирением и риском рака молочной железы».

Исследование опубликовано в научном журнале Cell Reports. 

Мониторинг жировых клеток

Для исследования ученые использовали генетический метод для постоянного окрашивания зрелых адипоцитов у мышей. Ученые смогли отследить их развитие с течением времени, а также развитие клеток, полученных из них.

Затем исследователи либо имплантировали опухоли молочной железы мышам, либо генетически манипулировали их собственными клетками молочной железы, превращая в опухолевые клетки. Ученые обнаружили, что жировые клетки теряли содержание липидов рядом с имплантированными или генетически индуцированными клетками рака молочной железы.

С помощью генетических тестов исследователи обнаружили, что жировые клетки сначала регрессировали к более ранней стадии развития, прежде чем постепенно выработать генетические маркеры для других типов клеток, включая клетки соединительной ткани, мышечные клетки и иммунные клетки. Эти истощенные и генетически измененные жировые клетки затем подпитывали рост рака молочной железы.

Исследователи также обнаружили, что истощенные жиром жировые клетки способствуют локальному фиброзу – утолщению или рубцеванию ткани, что способствует жесткости тканей молочной железы. Они отметили, что, возможно, удастся обратить этот процесс вспять. После повышения способности зрелых жировых клеток связывать липиды ученые отметили, что они перестали трансформироваться в другие типы клеток и больше не поддерживали рост опухоли.

Как жировые клетки превращаются в воспалительные клетки

Предыдущие исследования показали, что воспаление часто усиливается в микросреде опухоли и является ключевым фактором, влияющим на опухолевую среду. Ученые также отметили, что микроокружение опухоли, вероятно, трансформирует измененные клетки в клетки воспаления, а также белки и другие молекулы, которые окружают и поддерживают клетки и ткани.

Доктор Филипп Шерер (Philipp Scherer), профессор Юго-Западного медицинского центра Техасского университета (University of Texas Southwestern Medical Center), один из авторов исследования, объяснил: «Близлежащие опухолевые клетки заставляют адипоциты отказываться от липидного топлива, чтобы обеспечить рост. Они индуцируют липолиз в адипоцитах, что побуждает их выделять свободные жирные кислоты в качестве топлива. Но это еще не все. Мы не знаем конкретного фактора, который выделяют опухолевые клетки, чтобы индуцировать липолиз и дедифференцировку».

«После превращения в предшественники адипоцитов эти клетки подвергаются дополнительным сигналам в поддерживающих строму опухоли тканях, окружающих опухоль, которые направляют их на превращение в миофибробласты – тип клеток, необходимый для заживления, — и дополнительные типы клеток. Таким образом, опухолевая клетка создает свою собственную микросреду, поддерживая себя типами клеток, которые поддерживают рост опухолевого очага», – добавил он.

Исследователи пришли к выводу, что подходы, препятствующие превращению адипоцитов в другие типы клеток, могут подавлять рост и распространение опухоли.

Доктор Шерер отметил, что ключевым ограничением исследования является то, что они еще не идентифицировали специфические опухолевые факторы, которые запускают переход адипоцитов. 

«Кроме того, мы представляем в основном доклинические данные на мышиных моделях наряду с анализом некоторых клинических образцов, где видим корреляции, которые согласуются с предложенной нами моделью. Клиническая значимость этих результатов должна быть подтверждена после выявления факторов, которые управляют этим процессом», – заключил Шерер.

Статья по теме: Почему рак молочной железы рецидивирует?