Czy rak wygrywa, jedząc cały cukier?

Nowotwory mają wiele strategii unikania ataków ze strony układu odpornościowego. A teraz naukowcy zidentyfikowali nowy.

Jeśli komórki nowotworowe pobierają wystarczającą ilość glukozy ze swojego najbliższego otoczenia, skutecznie pozbawiają limfocyty T – kluczowe komórki układu odpornościowego, które bronią organizmu – tego krytycznego składnika odżywczego i uniemożliwiają im atak.

„To odkrycie otwiera zupełnie nowy aspekt związku między nowotworami a układem odpornościowym” – mówi Erika Pearce, badacz z Instytutu Immunobiologii i Epigenetyki im. Maxa Plancka w Niemczech i starszy autor nowego badania opublikowanego w Komórka. „Jeżeli nauczymy się interweniować, dostarczy nam to nowych sposobów na przekonanie układu odpornościowego do walki z rakiem”.

Pearce zauważa jednak, że jest mało prawdopodobne, aby takie interwencje polegały po prostu na dostarczeniu komórkom nowotworowym większej ilości glukozy, co nieumyślnie spowodowałoby ich wzrost i rozmnażanie.

Pracując na myszach, naukowcy badali guzy znane jako mięsaki. Wykorzystali rodzaj mięsaka, w którym zachodzi ekspresja białka rozpoznawanego przez limfocyty T. Zwykle po przeszczepieniu tych guzów myszom są one rozpoznawane i odrzucane przez limfocyty T.


wewnętrzna grafika subskrypcji


Jednak kiedy naukowcy genetycznie zmienili mięsaki, aby były bardziej zdolne do wykorzystania dostępnej glukozy, guzy rosły w niekontrolowany sposób. Limfocyty T nadal infiltrowały guzy, ale po zużyciu całej glukozy nie było dla nich paliwa do przeprowadzenia ataku.

Komórki wyższych organizmów mają więcej niż jeden sposób wytwarzania energii. Od dawna wiadomo, że nowotwory faworyzują glikolizę, metodę wytwarzania energii, która wykorzystuje tylko cukier i może wystąpić bez tlenu. Naukowcy założyli, że dzieje się tak dlatego, że komórki rakowe nie zawsze mogą uzyskać wystarczającą ilość tlenu z krwiobiegu, a w konsekwencji zamieniają się w glukozę w celu uzyskania energii.

Uważano również, że glikoliza jest bardziej niezawodnym sposobem napędzania szybkiego wzrostu nowotworów.

Ale nowe badanie sugeruje, że glikoliza ma inną zaletę dla komórek rakowych: służy do obezwładniania komórek T, uniemożliwiając im uzyskanie optymalnej odpowiedzi immunologicznej przeciwko nowotworom.

„Sytuacja przypomina przeciąganie liny o cukier między guzami a komórkami T” – mówi Chih-Hao Chang, pierwszy autor badania i wykładowca w Washington University School of Medicine w St. Louis.

Naukowcy zauważają, że glikoliza może nie być jedynym sposobem, w jaki komórki rakowe mogą uniknąć ataku układu odpornościowego. Nowotwory mogą skutecznie konkurować o inne składniki odżywcze i metabolity, których komórki odpornościowe potrzebują do przeżycia i funkcjonowania. Naukowcy muszą przyjrzeć się tej możliwości, aby lepiej zrozumieć, jak wykorzystać układ odpornościowy do walki z rakiem.

Źródło: Washington University w St. Louis

Powiązana książka:

at