Антиоксидант витамин Е стимулирует развитие рака легких

Новое исследование предполагает, что высокие дозы антиоксиданта витамина Е способствуют развитию рака легких, а отнюдь не помогают бороться с опухолью.

Сотрудники Школы медицины Нью-Йоркского Университета и Онкологического центра Перлмуттера выяснили, почему рак легких быстрее всего распространяется у пациентов с определенными генетическими вариациями.

Эксперименты на мышах и образцах человеческой опухоли выявили механизмы, которые защищают опухолевые клетки от побочных продуктов их собственного агрессивного роста.

Эти механизмы выживания опухоли связаны с белком BACH1.

Результаты исследования, опубликованные 27 июня в журнале Cell, объяснили ученым природу раковых клеток, которые возникают в одном месте, но затем распространяются (метастазируют) в отдаленных органах и тканях.

Это исключительно важная информация для больных раком и их врачей, поскольку метастатический рак остается убийцей №1 в развитых странах мира.

Роль антиоксидантов при раке легких
По статистике рак легких в 40% случаев представляет собой аденокарциному — тип новообразования, берущего начало из клеток железистого эпителия. В США на момент постановки диагноза у 22% больных рак уже выходит за пределы легких.

«Результаты нашего исследования открывают роль сигнального пути BACH1 и предполагают, что уже используемая в клинической практике группа препаратов может бороться с распространением рака примерно у 30% больных аденокарциномой», - пояснил суть открытия доктор Микеле Пагано, заведующий отделением биохимии и молекулярной фармакологии на медицинском факультете Нью-Йоркского университета.

Исследователи анализировали случайные изменения — мутации, наблюдаемые у определенной части пациентов. Хотя подавляющее большинство генетических изменений не имеют клинического значения при раке легких, некоторые действительно могут стимулировать развитие опухоли и повышать устойчивость к терапии.

Например, некоторые мутации в клетках аденокарциномы легких помогают опухолям пережить окислительный стресс, то есть выдержать атаку реакционноспособных частиц, побочных продуктов выработки клеточной энергии при росте и делении.

Из-за агрессивного роста клетки рака нуждаются в дополнительной клеточной энергии. Следовательно, они вырабатывают больше свободных радикалах, а популярные у больных антиоксиданты (вроде витамина Е) помогают нейтрализовать эти частицы.

Принимая высокие дозы витамина Е для защиты от рака, человек тем самым невольно помогает опухоли, помогает ей пережить окислительный стресс и разрастаться дальше.

Исследование американских ученых показало, что 30% немелкоклеточных опухолей легких (включая аденокарциномы) процветают благодаря новой мутации. Они учатся синтезировать больше белка NRF2, отвечающего за биосинтез естественных антиоксидантов.

Альтернативный механизм выживания рака — отключение гена KEAP1, который должен ингибировать NRF2. Еще одна мутация ради противодействия окислительному стрессу.

Значительный вклад в окислительный стресс вносит гем — сложное соединение, участвующее в продукции гемоглобина. Известно, что свободная форма гема усиливает окислительный стресс. Раковые клетки противодействуют этому, вырабатывая фермент гемоксигеназу-1 (белок HO1), который нейтрализует гем.

У лабораторных грызунов с клетками аденокарциномы легкого, в которых отсутствовал ген KEAP1 исследователи обнаружили, что высокая активности белка NRF2 и связанная с этим гиперпродукция антиоксидантов стимулируют гемоксигеназу-1.

Высокая активность HO1 означает меньшее количество свободного гема.

Почему это важно?

Гем соединяется с белком FBOX22, вызывая расщепление BACH1 и тем самым объясняя, как повышенная активность белка NRF2 связана с другим звеном, BACH1.

Индуцированные NRF2 антиоксидант-зависимые повышения уровней BACH1 кратковременны, возникают только в моменты кратковременных вспышек окислительного стресса и вряд ли повышаются до уровней, запускающих миграцию клеток через BACH1.

Но анализ опухолевой ткани человека показал, что белок гемоксигеназа-1 и BACH1 обнаруживаются в значительно более высоких уровнях в опухолевых клетках, которые распространились, и в клетках раках легких на поздней стадии.

Согласно одной из теорий, механизмы защиты клеток от окислительного стресса и механизмы миграции эволюционировали так, чтобы помогать с двух сторон. Клетка, которая столкнулась с неблагоприятной средой, должна иметь возможность выживать и мигрировать.

В случае рака миграция означает одно — образование метастазов.

medbe.ru