Vėžys: ląstelių metabolizmo naudojimas kovojant su užsispyrusiais navikais
Remiantis naujais Cincinnati universiteto Ohajo tyrimais, geresnis naviko ląstelių, kurios vengia vaistų, supratimas gali pagerinti vėžio gydymą.
Kai kuriuos navikus sunku gydyti, nes nors iš pradžių jie reaguoja į vaistus nuo vėžio, kai kurios ląstelės sugeba išgyventi ir pasėti naujus navikus.
Likusios ląstelės tai daro padidindamos „savaiminio valgymo“ procesą, kurio metu pašalina atliekas, pašalina sugedusius komponentus ir patogenus ir perdirba esminius molekulinius statybinius elementus.
Procesas, žinomas kaip autofagija, atiduoda atliekas į ląstelių skyrius, vadinamus lizosomomis. Juose yra skirtingų tipų fermentai, skirti virškinti ir skaidyti įvairias medžiagas.
Autofagija taip pat yra išgyvenimo mechanizmas, kuris įsijungia, kai trūksta maistinių medžiagų, ir vėl išsijungia, kai maistinių medžiagų yra daug.
"Mes nustatėme, kad ląstelių metabolizmas reikšmingai įtakoja gebėjimą pradėti autofagiją", - sako pagrindinis tyrėjas Carol Mercer, docentas Hematologijos ir onkologijos skyriuje Sinsinatis universiteto Ohajo valstijoje.
Ji ir jos kolegos praneša savo išvadas, atskleidžiančias „dinaminį ir metabolinį autofagijos reguliavimą“, dabar publikuotame žurnale. Langelių ataskaitos.
Autofagijos kontrolė
Dvi fermentų kontrolės autofagijos rūšys ląstelėse: viena yra AMP aktyvuota baltymų kinazė (AMPK), kita - žinduolių rapamicino taikinys (mTOR).
Kai kurių vėžio formų gydymui jau naudojami vaistai, sukeliantys AMPK arba nukreipiantys į mTOR, be to, jie taip pat tiriami dėl kitų vėžio gydymo būdų.
Dėl šių priežasčių, pasak Mercer, „svarbu suprasti, kaip jos veikia šį naviko ląstelių išgyvenimo kelią“.
Kiekvienoje ląstelėje yra mažos jėgainės, vadinamos mitochondrijomis, kurios gamina energiją ląstelėms. Energijos gamyba mitochondrijose vyksta keliais etapais, kiekviena iš jų apima baltymų kompleksą. Pirmajame etape naudojamas vienas vadinamas mitochondrijų kompleksas I.
Žmonėms, kuriems trūksta I komplekso, gali išsivystyti kelios sveikatos problemos, įskaitant kai kurias, kurios veikia širdį, kepenis, smegenis ir nervus.
Mercer ir jos kolegos parodė, kad mitochondrijų kompleksas I taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį sukeliant ir didinant autofagiją bei reguliuojant jos trukmę.
Autofagijos prevencija ir skatinimas
Mokslininkai nustatė, kad genetiniai ydai mitochondrijų komplekse I užkirto kelią autofagijai, kurią sukėlė mTOR inhibitoriai. Jie taip pat parodė, kaip du antidiabetiniai vaistai - fenforminas ir metforminas - turėjo tą patį poveikį.
Ir atvirkščiai, buvo įmanoma padidinti autofagiją naudojant metodus, „kurie padidino mitochondrijų metabolizmą“, pažymi autoriai.
Apskritai tyrimas atskleidžia naujas įžvalgas apie dinaminį ląstelių metabolizmo vaidmenį autofagijoje ir, pasak Mercer, siūlo „naujas vėžio, neurodegeneracinių ir mitochondrijų ligų terapines strategijas“.
Didžioji dalis darbo, siekiant sužinoti, kaip medžiagų apykaita veikia autofagiją ir kaip ją panaudoti procesui padidinti ar sumažinti, buvo atliktas naudojant kultivuotas ląsteles.
Tai remiasi ankstesniu vieno komandos nario darbu, kuris atrado, kad slopindamas mTOR gali gydyti kepenų vėžį, jis taip pat padidino autofagiją.
"Mūsų duomenys rodo metabolizmo svarbą reguliuojant autofagiją, padidina supratimą apie kliniškai reikšmingus vaistus, kurie yra svarbūs vėžiui, ir siūlo naujas strategijas autofagijai didinti ar slopinti."
Carol Mercer
