Сосредоточив внимание на одном распространенном виде рака, раке молочной железы после менопаузы, Марши Мозес (Marsha Moses) из Бостонской детской больницы (Boston Children’s Hospital) приводит убедительные доказательства того, что ожирение может привести к тому, что ранее бездействующие опухоли запускают образование новых кровеносных сосудов, процесс, называемый ангиогенезом или неоваскуляризацией. После подпитки опухоли растут и становятся все более опасными. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Новизна исследования
Ожирение в настоящее время является глобальной эпидемией, увеличивающей риск развития рака у людей. Национальный институт рака перечисляет множество видов рака, которые связаны с избыточным весом и ожирением. Но до сих пор не было ясно, каким образом ожирение увеличивает риск развития рака.
Практическая значимость работы
Ученые на мышах показали, что введение препарата, ингибирующего образование кровеносных сосудов, удерживает опухоли молочной железы в состоянии покоя.
«Мы знаем, что как только кровеносные сосуды проникают в опухоль, опухоль может начать расти в геометрической прогрессии», – заявляет автор исследования Марши Мозес. «Если бы мы могли задержать выход опухолей из состояния покоя или рост на ранней стадии, их было бы легче лечить».
Наблюдение за тем, как опухоли выходят из состояния покоя
Рупали Рой (Roopali Roy) с соавторами исследования разработали сложную модель исследования с участием мышей с ожирением в период менопаузы, которая позволила ученым обнаружить неоваскуляризацию опухоли в режиме реального времени. Затем ученые вводили человеческие клетки опухоли молочной железы, содержащие фермент люциферазу, в жировую ткань молочной железы как полных, так и худых мышей. Затем, чтобы обнаружить проникновение новых кровеносных сосудов в опухоли, исследователи вводили в кровоток животных другое соединение – люциферин. Когда люцифераза и люциферин встречаются, то освещаются как биолюминесцентный сигнал, указывающий на то, что кровеносные сосуды достигли опухоли.
Ученые проследили последующий рост опухоли с помощью серии визуализирующих методов исследования.
Первоначально опухоли не реагировали, поскольку кровеносные сосуды (и, следовательно, люциферин) не доходили до них. Но в течение трех-шести недель кровеносные сосуды начали проникать в опухоли тучных мышей, которые резко окрашивались. Напротив, опухоли у мышей, не страдающих ожирением, все еще находились в состоянии покоя через 12 недель.
Сигналы от жировых клеток
Проведя дальнейшие исследования в лаборатории, Рой с соавторами исследования обнаружили, что жировые клетки мышей с ожирением выделяют более высокие уровни соединений, способствующих ангиогенезу: липокалин-2, фактор роста эндотелия сосудов и основной фактор роста фибробластов. Это, по-видимому, позволило опухолям выйти из состояния покоя и начать прогрессировать.
«При ожирении жировые клетки становятся очень большими, и когда это происходит, они испытывают большее кислородное голодание и начинают погибать в результате апоптоза, что зачастую приводит к воспалению», – объясняет Рой. «Это заставляет жировые клетки выделять ангиогенные факторы, чтобы привлечь больше кровеносных сосудов и увеличить доставку кислорода. Если в ткани имеется дремлющая опухоль, она теперь окружена этим воспалительным, ангиогенным микроокружением и может включиться».
Когда мыши с ожирением получали сунитиниб, препарат, подавляющий образование кровеносных сосудов, латентность опухоли и выживаемость без опухоли увеличивалась. В настоящее время лаборатория показала на нескольких моделях мышей, что такие ингибиторы могут поддерживать опухоли молочной железы в спящем состоянии.
Биомаркеры ожирения и диагностика рака по моче
В лаборатории Мозеса хотят применить результаты своего исследования к женщинам в постменопаузе с раком молочной железы. Цель лаборатории заключается в обследовании женщин с ожирением или избыточным весом на рак молочной железы путем анализа их мочи на наличие биомаркеров, указывающих на то, что опухоль стала васкуляризироваться и начала расти — еще до того, как ее можно будет прощупать.
Женщин с положительным результатом потенциально можно лечить ингибиторами образования кровеносных сосудов или другими таргетными препаратами, чтобы сохранить их опухоль в спящем состоянии или, по крайней мере, замедлить ее развитие. Ученые уже определили группу биомаркеров мочи и проверяют их важность при различных типах рака, включая рак молочной железы.
В рамках соответствующего исследования команда ученых сравнивает образцы мочи женщин до и после бариатрической операции на предмет ожирения, чтобы выяснить, изменяются ли биомаркеры после операции. Если у какой-либо из женщин развивается рак молочной железы, ученые смогут определить маркеры в их более ранних образцах мочи, которые могли бы спрогнозировать рак.
Авторы другого исследования утверждают, что рак печени, вызванный ожирением, связан с пористостью мембран клеток.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
