Согласно данным нового исследования ученых из Университета Цинциннати в Огайо (University of Cincinnati), США, лучшее понимание метаболизма в клетках злокачественной опухоли, устойчивой к терапии противоопухолевыми препаратами, может улучшить лечение онкологического заболевания.
Некоторые злокачественные опухоли трудно поддаются терапии, потому что хотя сначала они реагируют на противоопухолевые препараты, некоторые клетки способны выжить и затем метастазировать.
Выжившие клетки делают это, усиливая процесс «самопоедания», посредством которого они устраняют отходы, удаляют дефектные компоненты и патогены и перерабатывают необходимые молекулярные строительные элементы.
В ходе этого процесса, известного как аутофагия, отходы доставляются в органеллы клетки, называемые лизосомами. Они содержат различные типы ферментов для переваривания и расщепления различных материалов.
Аутофагия также является механизмом выживания, который запускается в период недостаточного поступления питательных веществ и снова отключается, когда питательные вещества поступают в организм в достаточном количестве.
«Мы выявили, что клеточный метаболизм значительно влияет на способность запускать аутофагию», — отмечает ведущий автор исследования Кэрол Мерсер (Carol Mercer), доцент кафедры гематологии и онкологии в Университете Цинциннати.
Контроль аутофагии
Существует 2 типа ферментативного контроля аутофагии в клетках: первый — аденозинмонофосфорная активируемая протеинкиназа (AMP-activated protein kinase — AMPK), а второй — мишень рапамицина млекопитающих (mammalian target of rapamycin — mTOR).
Хотя для лечения некоторых видов рака уже применяются препараты, активирующие AMPK или таргетированную mTOR, однако исследования для расширения перечня показаний в онкологии продолжаются.
По этим причинам К. Мерсер объясняет, что «важно понять, как они влияют на эти способы выживания клеток злокачественной опухоли».
Каждая клетка содержит крошечные электростанции, называемые митохондриями, которые создают энергию для клеток. Производство энергии в митохондриях происходит в несколько этапов, в каждом из которых задействуется комплекс специфических протеинов. На первом этапе используется так называемый митохондриальный комплекс I.
У лиц с недостаточность этого комплекса могут возникать некоторые проблемы со здоровьем, среди которых заболевания сердечно-сосудистой, гепатобилиарной, нервной системы и головного мозга.
Результаты исследования К. Мерсер и ее коллег демонстрируют, что митохондриальный комплекс I также играет ключевую роль в инициировании и усилении аутофагии и регулировании ее продолжительности.
Предотвращение и усиление аутофагии
Ученые установили, что генетические нарушения в митохондриальном комплексе I предотвращают процесс аутофагии, вызванный ингибиторами mTOR. Данные исследования также свидетельствуют о том, что два препарата для лечения сахарного диабета II типа — фенформин и метформин — вызывают такой же эффект.
«И наоборот, можно стимулировать аутофагию, применяя методы, повышающие метаболизм в митохондриях», — отмечают авторы исследования.
В целом эти результаты открывают новые взгляды на динамическую роль клеточного метаболизма в процессе аутофагии и предлагают, по словам К. Мерсер, новые терапевтические стратегии для лечения онкологических, нейродегенеративных и митохондриальных заболеваний.
Большую часть исследования по выявлению влияния метаболизма на аутофагию и способы ее увеличения или уменьшения ученые проводили с использованием культивируемых клеток.
Данное исследование основывается на более ранней работе одного из членов команды ученых, который выявил, что с помощью ингибирования mTOR можно лечить рак печени, при этом одновременно усиливая процесс аутофагии.
Результаты исследования по изучению динамической и метаболической регуляции аутофагии опубликованы в журнале «Cell Reports».
По материалам www.medicalnewstoday.com
Коментарі
Коментарі до цього матеріалу відсутні. Прокоментуйте першим