Jak przeciwutleniacze mogą przyspieszyć rozprzestrzenianie się raka płuc
Kilka lat temu naukowcy w Szwecji wywołali gorącą debatę, kiedy opublikowali badania sugerujące, że przyjmowanie suplementów przeciwutleniających, takich jak witamina E, może uczynić raka bardziej inwazyjnym. Ich odkrycia podważyły wiarę, że przeciwutleniacze mogą pomóc w walce z rakiem.
Teraz dwie niezależne Komórka badania, jedno ze Stanów Zjednoczonych, a drugie ze Szwecji, ujawnia, w jaki sposób komórki raka płuc mogą wykorzystywać przeciwutleniacze, aby wspomagać ich rozprzestrzenianie się do innych części ciała.
Naukowcy przewidują, że odkrycia te doprowadzą do nowych metod leczenia raka płuc, który zabija więcej ludzi na całym świecie niż jakikolwiek inny nowotwór.
Komórki rakowe potrzebują dużo cukru lub glukozy, aby pomóc im szybko rosnąć i tworzyć przerzuty lub rozprzestrzeniać się. Aby zaspokoić tę potrzebę, używają procesu wytwarzania energii, który jest szybszy niż ten, którego używają komórki niezłośliwe.
Wadą tego szybszego mechanizmu energetycznego jest to, że wytwarza on wiele cząsteczek zwanych wolnymi rodnikami tlenowymi, które powodują znaczny stres chemiczny na komórkach.
Nowe badania, które naukowcy przeprowadzili na ludzkich tkankach i myszach, ujawniają, w jaki sposób komórki raka płuc wykorzystują przeciwutleniacze, aby wytrzymać stres oksydacyjny i dobrze się rozwijać.
Badanie przeprowadzone w USA pokazuje, jak dwie mutacje genetyczne pomagają komórkom raka płuc wytwarzać własne przeciwutleniacze, aby przezwyciężyć stres oksydacyjny i wywołać przerzuty.
Szwedzkie badanie pokazuje, w jaki sposób komórki raka płuc wykorzystują przeciwutleniacze z diety, aby osiągnąć ten sam efekt.
Przeciwutleniacze wzmacniają mechanizmy przerzutów
Oba badania skupiają się na wpływie, jaki redukcja stresu oksydacyjnego wywiera na białko zwane domeną BTB i homologiem CNC 1 (BACH1).
Wydaje się, że zmniejszenie stresu oksydacyjnego za pomocą przeciwutleniaczy może zwiększyć stabilność BACH1 i zwiększyć jego akumulację w komórkach raka płuc.
BACH1 może wyzwalać mechanizmy sprzyjające przerzutom, z których jeden pomaga komórkom nowotworowym pozyskiwać glukozę z krwi i przekształcać ją w paliwo.
„Mamy nadzieję, że te odkrycia pomogą obalić mit, że przeciwutleniacze, takie jak witamina E, pomagają zapobiegać każdemu typowi raka” - mówi dr Thales Papagiannakopoulos, badacz w badaniu w USA i adiunkt w wydziale patologii w NYU School of Medicine w Nowym Jorku.
Rak płuc to rak, który zaczyna się w komórkach płuc. To nie to samo, co nowotwory, które zaczynają się gdzie indziej, a następnie wędrują do płuc, tworząc wtórne guzy lub przerzuty.
Gdy rak, który zaczyna się w płucach, zaczyna dawać przerzuty, rozprzestrzenia się przez węzły chłonne do mózgu i innych części ciała.
Przerzuty są głównym powodem, dla którego rak jest tak poważną chorobą. Bez przerzutów znacznie mniej ludzi umarłoby na raka.
Mutacje wspomagają produkcję przeciwutleniaczy
Istnieją dwa główne typy raka płuc: drobnokomórkowy i bardziej powszechny niedrobnokomórkowy.
Wcześniejsze badania wykazały, że około 30% niedrobnokomórkowych raków płuc rozwija się, ponieważ ich komórki nabyły jeden z dwóch typów mutacji, które sprzyjają produkcji przeciwutleniaczy. Nowe badanie przeprowadzone w Stanach Zjednoczonych dotyczyło tych mutacji.
Jedna z dwóch mutacji, które badał zespół USA, podnosi poziom białka zwanego NRF2, które włącza geny pomagające komórkom raka płuc wytwarzać przeciwutleniacze.
Druga mutacja, którą badał zespół USA, wyłącza KEAP1, białko, które wywołuje zniszczenie NRF2.
„Mamy teraz ważne nowe informacje na temat przerzutów raka płuc” - mówi Martin Bergo, główny autor nowego szwedzkiego badania - „umożliwiając nam opracowanie nowych metod leczenia, na przykład opartych na hamowaniu BACH1”.
Bergo jest profesorem nauk biologicznych i żywienia w Karolinska Institutet w Solnej w Szwecji. Kierował zespołem odpowiedzialnym za oryginalne badania z 2014 roku, które ujawniły, że suplementy diety zawierające przeciwutleniacze, takie jak witamina E, mogą przyspieszyć wzrost guzów.
Mówi, że ich nowe odkrycia „pokazują, że agresywne przerzuty wywołane przez przeciwutleniacze mogą zostać zablokowane przez zatrzymanie produkcji BACH1 lub za pomocą leków, które hamują rozkład cukru”.
„Nasi amerykańscy koledzy”, dodaje, „pokazują, jak hamowanie innego enzymu, oksygenazy hemowej, który jest powiązany z BACH1, może również hamować proces przerzutów”.
Naukowcy są również przekonani, że odkrycia ujawniają nowe spojrzenie na szybszy mechanizm wykorzystywany przez komórki rakowe do wytwarzania energii, który naukowcy nazywają efektem Warburga.
„W przypadku pacjentów z rakiem płuc przyjmowanie witaminy E może powodować taki sam wzrost zdolności do rozprzestrzeniania się raka, jak mutacje NRF2 i KEAP1, które nasz zespół powiązał z krótszym przeżyciem”.
Dr Thales Papagiannakopoulos
