Рекомендуем, 2019

Выбор редакции

Все, что вам нужно знать о разрыве селезенки
Что вызывает коричневые выделения до менструации?
Что нужно знать о передозировке инсулина?

Как кислотность опухоли помогает распространению рака?

Исследуя, что происходит с клетками в кислых областях опухолей, ученые обнаружили новую информацию об инвазивности и распространении рака. Открытие может привести к лучшему лечению агрессивных опухолей.


Новое исследование исследует, как кислотная среда способствует распространению опухоли.

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) в Кембридже обнаружили, что кислые или опухолевые области с низким pH изменяют экспрессию генов в раковых клетках таким образом, что делают их более агрессивными.

В статье, которая появляется в журнале Исследования ракаони описывают, как, уменьшая кислотность опухоли, они смогли обратить процесс на мышах.

«Опухолевый ацидоз», говорит первый автор исследования Назанин Рохани, доктор философии, который был докторантом в Институте интегральных исследований рака им. Коха при Массачусетском технологическом институте, когда она завершила работу, «вызывает экспрессию молекул, участвующих в инвазии клеток и миграция.

«Это перепрограммирование, которое является внутриклеточным ответом на падение внеклеточного рН, дает раковым клеткам способность выживать в условиях низкого рН и размножаться».

Метастазирование и опухолевая среда

Метастазирование - это сложный процесс, благодаря которому раковые клетки становятся мобильными, отделяются от первичных опухолей, проникают в близлежащие ткани, мигрируют, а затем создают вторичные опухоли в других частях тела.

Около 9 из 10 всех случаев смерти от рака "связаны с метастазированием". Без метастазирования рак был бы гораздо более управляемым и менее тяжелым заболеванием.

Было время, когда ученые полагали, что возможность метастазирования опухолей зависит только от изменений раковых клеток.

С тех пор, однако, исследователи узнали, что «злокачественная прогрессия рака» также зависит от раковых клеток, участвующих в «сложной сети взаимодействий» с другими частями ткани, которая их окружает, или от микроокружения опухоли.

В настоящее время ученые хорошо понимают, что опухоли - это не просто набор размножающихся раковых клеток, но «живые существа», включающие в себя множество различных типов клеток. На самом деле, сложность опухолевой ткани «может даже превышать» сложность здоровых тканей.

Исследование, проведенное доктором Рохани и ее коллегами, расширяет кругозор знаний о микроокружении опухоли и их вкладе в метастазирование.

Картирование кислотности опухоли

Предыдущие исследования уже установили, что кислотность в микроокружении опухоли оказывает мощное влияние на инвазивность рака. Однако неясно, насколько изменчива кислотность в опухоли и как она может изменить гены, чтобы сделать опухолевые клетки более инвазивными.

До недавнего исследования преобладающим мнением было то, что высокая кислотность в опухолях наблюдалась в основном в районах с дефицитом кислорода и плохим кровоснабжением.

Для своего исследования исследователи MIT использовали «pH-зонд» для картирования кислотности в опухолях рака молочной железы у мышей.

Когда pH-зонд обнаруживает клетку в кислой среде, он вставляет небольшую молекулу белка в клеточную мембрану. Таким образом, исследователи могут маркировать и идентифицировать клетки в кислых областях опухолей.

К своему удивлению, команда обнаружила, что кислотные области присутствовали не только в гипоксических или кислородных карманах внутри опухолей. Поверхности опухолей, где они соединяются со стромой или «структурной тканью», которая их окружает, также содержат кислотные области.

Это открытие показало, что кислородное голодание не было главной причиной кислотности в опухолях. При более тщательном исследовании ученые обнаружили другую причину кислотности микроокружения на поверхности опухоли.

Уменьшение кислотности опухоли

Оказалось, что метаболизм многих клеток на поверхности опухолей молочной железы изменился на аэробный гликолиз. Этот тип обмена веществ вырабатывает молочную кислоту, которая делает микроокружение опухоли более кислым.

В этих кислых областях поверхности опухоли клетки изменили свои гены, чтобы включить процессы, которые способствуют инвазии и метастазированию.

Активированные гены включали ген, участвующий в развитии эмбриона и продуцирующий белок, который помогает клеточной миграции через кровоток. Другой был тот, который делает опухолевые клетки более способными проникать в окружающие их ткани.

В другом эксперименте группа обнаружила, что снижение кислотности микроокружения опухоли возвращало экспрессию генов почти к норме.

Исследователи снизили кислотность опухоли у мышей, добавив бикарбонат натрия в питьевую воду. Другие исследования также обнаружили, что это уменьшает метастазирование у мышей.

Старший автор исследования Фрэнк Б. Гертлер, профессор биологии в Массачусетском технологическом институте, говорит, что люди не переносят бикарбонат натрия, и поэтому это не будет подходящим потенциальным лечением для них.

«Другие методы, которые будут более нацелены на подкисление, могут иметь большое значение».

Проф. Фрэнк Б. Гертлер

Популярные категории

Top