Раковые клетки, особенно наиболее агрессивные, похоже, обладают способностью изменяться. Именно так они уклоняются от лечения и распространяются по всему телу. Но как раковая клетка получает энергию, необходимую для этого?
"Мы задавались вопросом, Может ли раковая клетка, которая хочет изменить свою функцию, перенаправить энергию не от того, что она начнет получать новую энергию, а потому, что у нее уже есть накопленный резервуар потенциальной энергии", - говорит София Д. Мерайвер, доктор медицинских наук, профессор внутренней медицины и эпидемиологии Мичиганского университета и исследователь в Университете Мичигана Rogel Cancer Center.
Лаборатория, в которой работает София Мерайвер, изучала уровни гликогена, который представляет собой сохраненные молекулы глюкозы. Глюкоза превращается в энергию, которую раковые клетки используют для роста, распространения и метастазирования.
Группа ученых измерила уровень гликогена в следующих раковых клеточных линиях, представляющих тройной негативный рак молочной железы, воспалительный рак молочной железы, гормонозависимый рак молочной железы и нормальные клетки молочной железы.
Исследование, опубликованное в научном журнале PLOS ONE, показало, что агрессивные типы рака груди хранят гликоген в очень больших количествах, в зависимости от доступности кислорода. И такой энергии находится примерно столько, что хранится в печени - орган, чья ключевая функция заключается именно в хранении гликогена.
"Было удивительно, как много гликогена хранили эти раковые клетки", - говорит Мерайвер. "Это означает, что раковые клетки уже имеют все это количество гликогена, готового распадаться на молекулы глюкозы, когда возникает такая необходимость, например для роста или распространения."
Еще более удивительно, как обнаружили ученые, что фермент PYGB, контролирующий деградацию гликогена в головном мозге, играет ключевую роль в контроле гликогена при раке молочной железы. Фермент PYG существует в нескольких формах, включая головной мозг и печень. Но фермент PYGB главным образом выражен в головном мозге.
Ученые подавили PYGB в клетках рака молочной железы и обнаружили, что клетки не могли использовать запасы энергии и стали гораздо менее агрессивными. Но такой эффект не проявлялся в нормальных клетках молочной железы.
"Это совершенно новый способ взглянуть на пластичность клеток рака молочной железы", - говорит Мерайвер. "Мы думаем, что эта способность меняться, поскольку клетки рака молочной железы перестраиваются в зависимости от их окружающей среды, что является причиной устойчивости к таргетным лекарствам. Наше исследование показывает, что один из способов, которым раковые клетки делают это, - это создание резервуара строительных блоков или энергии."
Ученые полагают, что фермент PYGB может быть потенциальной мишенью для лечения или профилактики метастазов рака молочной железы. Дальнейшие исследования будут изучать эту связь на моделях животных. Ученые также будут исследовать, могут ли ингибиторы фосфорилазы гликогена, которые были уже изучены при диабете и болезнях сердца, замедлить или остановить метастазирование рака.
Источник информации: https://journals.plos.org
Дополнительная информация
Что увеличивает активность фермента PYGB и способствует накоплению гликогена.
- Генистеин (соевые продукты)
- Капецитабин (анти-раковое лекарство)
- Фенобарбитал
- Сульфат меди
- Циклоспорин
- Диазинон (инсектицид риса)
- Дихлофос
- Кверцетин
- Селен
- Витамин Е
Что уменьшает активность фермента PYGB
- Никель
- Сульфат никеля
- Растительные флавоноиды