Вы знали, что 30% людей с раком умирают от истощения организма — кахексии? Кахексия связана с угнетением обмена энергии в жировой и мышечной тканях. Запуская такие изменения, опухоль перестраивает работу нервной, иммунной системы и обмен веществ. Причём кахексия настолько истощает организм, что пациент не переносит инфекции и повреждения, токсичные эффекты лечения. В итоге органы человека с кахексией отказывают.
Дело в том, что клетки опухоли делятся активно и схожи с тканью, которая регенерируется после травмы. Когда организм восстанавливается после повреждений, ряд сигналов переключает его в пассивное состояние. Благодаря пониженному аппетиту животное не выходит на поиск пищи, и это спасает ослабленный организм от хищников. Одновременно на восстановление расходуется запас питательных веществ. В норме это заканчивается выздоровлением. Но зачастую клетки опухоли эксплуатируют нацеленные на восстановление процессы без остановки. Судя по всему, так развивается кахексия. Значит, чтобы помочь истощённым кахексией пациентам, надо найти путь, через который опухоль угнетает работу организма.
Озадачившись поисками, авторы нового исследования обнаружили, что сигнал белков BMPs противостоит угнетающему действию опухоли.
BMPs, Bone morphogenetic proteins, в ходе развития эмбриона влияют на закладку скелета, на то, какой ткани даст начало та или иная клетка, то есть определяют строение тела. У взрослого человека BMPs – главные регуляторы регенерации костей и хрящей, то есть так же запускают рост ткани).
Когда мембранный рецептор передаёт сигнал BMPs внутрь клетки, активируются белки SMAD, которые перемещаются в ядро клетки, чтобы перестраивать её работу. Среди прочего сигнал BMPs стимулирует рост мышц, в большом количестве – даже избыточный. Это поддерживает жизнь мышечных клеток в условиях недостаточной иннервации. Но, согласно предыдущим исследованиям, белок ноггин блокирует работу рецептора BMPs.
Исследователи обратили внимание на ноггин. И обнаружили, что его синтез стимулируют интерлейкин-6 (IL-6) и активин А, которые иммунные клетки вырабатывают из-за опухоли. В результате перевыработки ноггина мышцы подопытных мышей не только истощались, но и теряли связь с моторными нейронами, которые управляют мускулатурой. Ведь нейромышечная связь подкрепляется только тогда, когда нужна. Учёные изучили мышцы раковых пациентов с кахексией и увидели те же проблемы, что и в мышцах мышей: избыток ноггина, признаки денервации и атрофию.
Подтвердив связь кахексии с ноггином, ученые попробовали вылечить мышей, которым грозила кахексия, с помощью тилорона – усилителя передачи сигнала BMPs в клетках лёгких. Тилорон помог: восстановил работу мотонейронов и прекратил снижение веса. Препарат даже повысил выживаемость мышей, хотя никак не влиял на рост опухоли. Возможно, лечебный эффект тилорона связан также его противовоспалительным действием и IL-6.
Хоть лекарство в отношении кахексии будут изучать дополнительно, открытие уже выглядит круто и дарит надежду.