Химиотерапия должна уничтожать раковые клетки, но часть из них иногда переживает лечение необычным способом: перестаёт делиться и переходит в состояние клеточного старения.
На первый взгляд такие клетки могут показаться почти обезвреженными. Однако они вовсе не выключаются. Они продолжают обмен веществ и выделяют белки, жиры и другие молекулы, способные менять окружение опухоли и влиять на соседние клетки.
Теперь исследователи обнаружили среди этих сигналов неожиданного участника — фруктозу.
Работа была посвящена раку яичников и препарату цисплатину — мощному средству химиотерапии на основе платины, которое часто переводит часть клеток в состояние старения.
Многие пациенты сначала хорошо реагируют на лечение, однако заболевание нередко возвращается, после чего опухолевые клетки распространяются по брюшной полости. Исследователей заинтересовало, что именно заставляет выжившие клетки становиться более подвижными.
Сначала выращенные в лаборатории клетки рака яичников обработали цисплатином и вызвали у них клеточное старение. Затем учёные собрали питательную среду, в которую эти клетки в течение двух дней выделяли различные вещества.
Когда этой средой обработали обычные раковые клетки, они не начали быстрее размножаться и не стали лучше сопротивляться гибели.
Изменилось другое.
Клетки стали заметно легче терять связь с соседями и отделяться от трёхмерных скоплений, похожих на небольшие опухоли. А именно отделение является одним из первых важных этапов распространения рака яичников.
Сначала подозрение пало на белковые сигналы. Но после нагревания и фильтрации, удалявших предполагаемые белки, эффект сохранился. Это позволило исключить некоторые известные сигнальные молекулы, включая цитокины и факторы роста.
Значит, причиной было какое-то гораздо более простое вещество.
Анализ обмена веществ указал на фруктозу. Постаревшие клетки потребляли глюкозу, одновременно выделяя повышенное количество фруктозы.
Когда исследователи просто добавили фруктозу в физиологических концентрациях к обычной питательной среде, раковые клетки снова начали легче отделяться друг от друга. А добавление глюкозы в значительной степени ослабляло этот эффект.
Дальнейшие эксперименты показали, что фруктоза действовала не просто как источник энергии.
Она меняла работу митохондрий, а это в конечном итоге уменьшало образование холестерина.
Для раковых клеток это оказалось важно. Холестерин помогает стабилизировать клеточные мембраны и участвует в сохранении контактов клеток друг с другом и с окружающей тканью.
Когда холестерина в мембранах становилось меньше, клетки слабее удерживались на месте и легче отделялись.
Сначала этот эффект наблюдали только в клеточной культуре. Затем исследователи проверили его на мышах.
У животных с раком яичников возникало значительно больше метастатических опухолей, если они получали вещества, выделенные постаревшими после химиотерапии клетками, по сравнению с веществами от обычных клеток.
При этом скорость размножения самих раковых клеток не увеличивалась.
Ещё один результат получили при изменении питания животных. У мышей на рационе с высоким содержанием фруктозы опухоль распространялась сильнее, чем у животных, получавших глюкозу.
А когда раковые клетки лишали способности нормально перерабатывать фруктозу, перемещающихся опухолевых клеток становилось меньше.
Это указывает на то, что питание потенциально способно влиять на течение заболевания. Однако здесь особенно важно не делать выводов, которых само исследование пока не позволяет.
Все эти результаты получены на клетках и мышах. Они не означают, что употребление фруктозы само по себе вызывает метастазы рака яичников у людей.
Главный вывод работы касается другого механизма: клетки, пережившие химиотерапию и перешедшие в состояние старения, могут активно менять обмен веществ вокруг опухоли. Одним из последствий становится появление условий, при которых оставшимся раковым клеткам легче отделяться и распространяться.
Авторы считают, что в будущем стоит изучить сочетание препаратов, уничтожающих постаревшие клетки, со специально подобранными изменениями питания. Теоретически это могло бы помочь уменьшить нежелательный эффект, возникающий после химиотерапии.
Но возможность ограничивать фруктозу как дополнение к лечению пока остаётся лишь направлением для дальнейших исследований, а не готовой рекомендацией для пациентов.
Исследование опубликовано в журнале Nature Aging.
