Vēzis: šūnu vielmaiņas izmantošana cīņā pret spītīgiem audzējiem
Labāka izpratne par vielmaiņu audzēja šūnās, kas izvairās no narkotikām, varētu uzlabot vēža ārstēšanu, liecina jaunie pētījumi no Sinsinati universitātes Ohaio.
Dažus audzējus ir grūti ārstēt, jo, lai gan sākumā tie reaģē uz vēža zālēm, dažas šūnas spēj izdzīvot un sēj jaunus audzējus.
Pārdzīvojušās šūnas to dara, palielinot “sevis ēšanas” procesu, ar kura palīdzību tie novērš atkritumus, noņem bojātus komponentus un patogēnus un pārstrādā būtiskus molekulāros blokus.
Process, kas pazīstams kā autofāgija, nogādā atkritumus šūnu nodalījumos, ko sauc par lizosomām. Tie satur dažādu veidu fermentus dažādu materiālu sagremošanai un sadalīšanai.
Autofāgija ir arī izdzīvošanas mehānisms, kas ieslēdzas, kad barības vielu ir maz, un atkal izslēdzas, ja barības vielu ir daudz.
"Mēs atklājām, ka šūnu vielmaiņa būtiski ietekmē spēju sākt autofāgiju," saka vadošais pētnieks Kerols Mersers, asociētais profesors Sinsinati universitātes Hematoloģijas un onkoloģijas nodaļā Ohaio štatā.
Viņa un viņas kolēģi ziņo par saviem atklājumiem, kas atklāj “autofagijas dinamisko un vielmaiņas regulējumu”, rakstā, kas tagad publicēts žurnālā Šūnu pārskati.
Autofāgijas kontrole
Divu veidu enzīmu kontroles autofāgija šūnās: viens ir AMP aktivēta proteīnkināze (AMPK), bet otrs ir rapamicīna (mTOR) mērķis zīdītājiem.
Dažu vēža slimību ārstēšanā jau tiek izmantotas zāles, kas izraisa AMPK vai mērķa mTOR, un tiek pētītas arī to izmantošanas iespējas citos vēža ārstēšanas veidos.
Šo iemeslu dēļ Mercer skaidro, ka ir "svarīgi saprast, kā tie ietekmē šo audzēja šūnu izdzīvošanas ceļu".
Katrā šūnā ir niecīgas spēkstacijas, ko sauc par mitohondrijiem, kas ražo enerģiju šūnām. Enerģijas ražošana mitohondrijos notiek vairākos posmos, katrā no tiem iesaistot olbaltumvielu kompleksu. Pirmajā posmā tiek izmantots viens, ko sauc par mitohondriju I kompleksu.
Cilvēkiem, kuriem trūkst I kompleksa, var rasties vairākas veselības problēmas, tostarp dažas, kas ietekmē sirdi, aknas, smadzenes un nervus.
Mersers un viņas kolēģi parādīja, ka I mitohondriju kompleksam ir arī galvenā loma autofāgijas izraisīšanā un palielināšanā, kā arī tās ilguma regulēšanā.
Autofāgijas novēršana un veicināšana
Zinātnieki atklāja, ka ģenētiskās kļūdas I mitohondriju kompleksā novērsa autofagiju, ko izraisīja mTOR inhibitori. Viņi arī parādīja, kā diviem pretdiabēta līdzekļiem - fenformīnam un metformīnam - bija vienāda iedarbība.
Un otrādi, bija iespējams palielināt autofāgiju, izmantojot metodes, "kas palielināja mitohondriju metabolismu", atzīmē autori.
Kopumā pētījums atklāj jaunu ieskatu par šūnu vielmaiņas dinamisko lomu autofāgijā un, pēc Mercer domām, ierosina “jaunas vēža, neirodeģeneratīvo un mitohondriju slimību terapeitiskās stratēģijas”.
Lielākā daļa darba, lai atklātu, kā vielmaiņa ietekmē autofāgiju un kā to izmantot, lai palielinātu vai samazinātu procesu, tika veikts, izmantojot kultivētās šūnas.
Tas balstās uz viena komandas locekļa agrāko darbu, kurš bija atklājis, ka, kaut arī mTOR inhibēšana varētu ārstēt aknu vēzi, tā arī palielināja autofāgiju.
"Mūsu dati parāda metabolisma nozīmi autofāgijas regulēšanā, palielina mūsu izpratni par klīniski nozīmīgām zālēm, kas ir svarīgas vēzim, un piedāvā jaunas stratēģijas autofāgijas palielināšanai vai inhibēšanai."
Kerola Mersere
