Ученые обнаружили механизм, с помощью которого наиболее агрессивные опухоли мозга у взрослых могут стимулировать окружающие нервные клетки и ускорять собственный рост. Исследование показало, что практически все высокозлокачественные глиомы накапливают в огромных количествах метаболит гуанидинацетат (GAA). Он активирует нейроны рядом с опухолью, а те, в свою очередь, стимулируют деление раковых клеток. Результаты опубликованы в журнале Cell.
Исследователи из Научно-исследовательского института Детского медицинского центра при Юго-Западном медицинском центре Техасского университета обнаружили, что концентрация GAA в таких опухолях может быть примерно в 100 раз выше обычной.
Это происходит из-за чрезмерной активности фермента, который производит GAA. Когда опухолевые клетки оказываются переполнены этим веществом, другой фермент, GAMT, уже не способен переработать весь его избыток в креатин. В результате GAA выходит из раковых клеток в окружающую опухоль ткань.
Там он связывается с рецепторами расположенных поблизости нейронов и активирует их. Активированные нервные клетки начинают передавать химические и электрические сигналы, которые стимулируют размножение клеток глиомы.
Связь между GAA и активностью нейронов ученые подтвердили в серии экспериментов. Когда исследователи блокировали фермент, отвечающий за производство GAA в опухолевых клетках, уровень метаболита снижался, активность нейронов уменьшалась, а рост опухоли замедлялся. В то же время искусственная активация нейронов позволяла им стимулировать рост опухоли даже при отсутствии избытка GAA.
Еще один эксперимент показал, что эффект зависит именно от взаимодействия опухолевых клеток с нейронами. Когда раковые клетки выращивали без расположенных рядом нервных клеток, снижение уровня GAA уже не замедляло их размножение.
Исследователи заметили сходство этого механизма с редким наследственным нарушением обмена веществ — дефицитом фермента GAMT. При этом заболевании также накапливается GAA, а среди его проявлений могут быть судороги и другие неврологические симптомы.
Следующим этапом станет проверка возможного лечения. Ученые планируют испытать специальную диетотерапию, которая уже применяется при дефиците GAMT, у пациентов с высокозлокачественными глиомами. Перед операцией пациентам изменят рацион, после чего исследователи смогут определить по образцам удаленной опухоли, удалось ли снизить содержание GAA.
Если диетическая модификация действительно уменьшит уровень метаболита в опухолях, последующие исследования смогут проверить, повышает ли такой подход эффективность лечения и улучшает ли выживаемость пациентов.
Следите за NEWS.am Medicine на Facebook и Twitter