Високий рівень глюкози може допомагати раковим клітинам ховатися від імунітету – вчені
Джерело: Science Daily
Високий рівень глюкози може допомагати раковим клітинам уникати імунної відповіді, сприяючи утворенню на їхній поверхні щільного захисного шару з молекул, похідних від цукрів. Про це йдеться в дослідженні, опублікованому в журналі Science Advances.
Дослідники з’ясували, що на здатність ракових клітин приховуватися від імунної системи впливають умови в мікрооточенні пухлини – середовищі, яке складається з імунних клітин, сполучної тканини, кровоносних судин, білків, вуглеводів та інших компонентів.
Науковці також визначили механізм, через який цей захисний шар може ставати товстішим, і вказали на потенційну мішень для майбутніх препаратів, які могли б послабити такий захист і зробити ракові клітини більш помітними для імунної системи.
Провідний автор дослідження Кевін Тарп раніше вивчав, як фізичний тиск на клітини впливає на роботу мітохондрій. Це підштовхнуло його дослідити подібні процеси в пухлинах, де клітини часто перебувають під значним механічним навантаженням.
Однією з характерних для пухлин метаболічних змін є зниження окисного метаболізму глюкози. Водночас попередні дослідження показували, що цей процес залежить від поживних речовин, доступних клітинам. Це означає, що така особливість може бути не постійною властивістю ракових клітин, а реакцією на умови, у яких вони перебувають.
Щоб перевірити це, дослідники вирощували клітини за різних умов і забезпечували їх різною кількістю глюкози.
Частину клітин поміщали в жорстке середовище, яке мало відтворювати фізичні умови навколо первинної пухлини. Інші вирощували у м’якшому середовищі, подібнішому до нормальних тканин.
Крім цього, науковці використовували два типи поживного середовища. Перше було стандартним лабораторним, а друге за складом поживних речовин наближалося до умов людського організму. В обох випадках клітини вирощували як за нормального, так і за підвищеного рівня глюкози, щоб змоделювати гіперглікемію.
У результаті науковці зафіксували відмінності у білках, які виробляли клітини, концентрації метаболітів усередині них, а також у товщині захисного шару на їхній поверхні.
Цей шар називається глікокаліксом. Він складається переважно з вуглеводних структур, пов’язаних із білками та ліпідами, і може перешкоджати імунним клітинам розпізнавати пухлинні клітини.
Дослідники встановили, що надлишок глюкози робив глікокалікс товстішим не за будь-яких умов. Такий ефект спостерігали лише тоді, коли клітини вирощували у фізіологічному середовищі, яке за складом було ближчим до умов у людському організмі.
“Ми побачили, що зміна складу фізіологічного середовища та доступних для пухлинних клітин метаболітів виявляє чіткі відмінності в метаболізмі нормальних і пухлинних клітин”, – сказав Тарп.
Після цього команда детальніше дослідила, як метаболічні зміни впливають на структуру глікокаліксу.
До його складу входять глікокон’югати – вуглеводи, приєднані до білків або ліпідів. Оскільки глюкоза є одним із джерел матеріалу для утворення таких молекул, дослідники припустили, що зміни її метаболізму та гіперглікемія можуть безпосередньо впливати на формування захисного шару.
Експерименти підтвердили суттєві відмінності залежно від середовища, у якому вирощували клітини.
Крім того, гіперглікемія змінювала не лише кількість, а й склад глікокон’югатів, які виробляли клітини.
Щоб зрозуміти, чому підвищений рівень глюкози пов’язаний із товстішим глікокаліксом, науковці проаналізували білки, концентрація яких збільшувалася за умов гіперглікемії.
Одним із ключових виявився фактор теплового шоку 1, або HSF1. Цей білок передусім відомий своєю роллю у захисті клітин від високих температур та інших форм стресу. Раніше його також пов’язували з прогресуванням і метастазуванням раку молочної залози.
У новому дослідженні науковці встановили, що наявність або відсутність HSF1 впливала на склад глікокон’югатів, які формували клітини.
Після цього команда перевірила взаємозв’язок між гіперглікемією, HSF1, умовами пухлинного мікрооточення та здатністю імунної системи розпізнавати й атакувати ракові клітини.
З’ясувалося, що підвищений рівень глюкози допомагав раковим клітинам уникати імунного розпізнавання лише за двох умов: якщо в них був присутній HSF1 і якщо самі клітини перебували в середовищі, що нагадувало мікрооточення пухлини.
На думку дослідників, це відкриває можливість використовувати HSF1 як мішень для майбутніх препаратів. Теоретично пригнічення цього білка може зменшувати товщину глікокаліксу та послаблювати захист ракових клітин від імунної системи.
“Наші результати свідчать, що зміни у функціонуванні мітохондрій призводять до синтезу на поверхні клітин молекул, утворених із цукрів, через які імунній системі складніше розпізнавати й знищувати ракові клітини”, – сказав Тарп.
За його словами, розуміння цього механізму створює можливості для пошуку препаратів, які могли б прибирати або зменшувати захисне покриття пухлинних клітин.
- Час першого й останнього прийому їжі може бути пов’язаний із ризиком смерті та меншою очікуваною тривалістю життя. До такого висновку дійшли науковці, які проаналізували дані понад 30 тисяч дорослих американців віком від 40 років.
22 жовтня на Тибетському нагір’ї стався потужний землетрус, магнітудою 7,0. Поштовхи зафіксували о 22:33 за місцевим часом, приблизно за 191 км на схід-північний схід від міста Нагчу, повідомила Геологічна служба США (USGS).
Стівен Спілберг долучився до роботи над восьмим фільмом франшизи “Трансформери”, який розробляє Paramount Pictures.
Президент України Володимир Зеленський не зміг стримати сліз під час інтерв’ю британському ведучому Стівену Бартлетту, коли розповідав про зустрічі з батьками українських військових, які загинули на війні. За його словами, деякі родини під час вручення державних нагород просять лише обійняти їх.
У п’ятницю, 23 жовтня, у частині областей України з 06:00 до 23:59 застосовуватимуть графіки погодинних відключень електроенергії. Обмеження становитимуть від однієї до двох черг.
Віцепрезидент США Джей Ді Венс вважає, що укласти мирну угоду між Україною та Росією не вдалося через суттєві розбіжності у позиціях сторін стосовно окремих деталей переговорного процесу.