Рак Использование клеточного метаболизма для борьбы с упрямыми опухолями

Рак Использование клеточного метаболизма для борьбы с упрямыми опухолями

Рак Использование клеточного метаболизма для борьбы с упрямыми опухолями

Некоторые опухоли трудно поддаются лечению, потому что, хотя сначала они реагируют на лекарства от рака, некоторые клетки способны выживать и засеивать новые опухоли.

Выжившие клетки делают это, увеличивая процесс «самоедания», благодаря которому они устраняют отходы, удаляют неисправные компоненты и патогены и перерабатывают необходимые молекулярные строительные блоки.

Этот процесс, известный как аутофагия, доставляет отходы в отделения клеток, называемые лизосомами. Они содержат различные типы ферментов для расщепления и разложения различных материалов.

Аутофагия также является механизмом выживания, который включается при дефиците питательных веществ и выключается снова при избытке питательных веществ.

«Мы обнаружили, что клеточный метаболизм существенно влияет на способность начать аутофагию», — говорит ведущий исследователь Кэрол Мерсер, доцент кафедры гематологии и онкологии Университета Цинциннати в штате Огайо.

Она и ее коллеги сообщают о своих выводах — которые свидетельствуют о «динамичной и метаболической регуляции аутофагии» — в документе, который в настоящее время публикуется в журнале Cell Reports.

Контроль над аутофагией

Два типа аутофагии фермента контроля в клетках: один — активированная AMP белковая киназа (AMPK), а другой — мишень рапамицина (mTOR) для млекопитающих.

Для лечения некоторых видов рака уже используются препараты, запускающие AMPK или направленные на МТОР, и они также изучаются на предмет использования в других видах лечения рака.

По этим причинам, объясняет Мерсер, «важно понять, как они влияют на выживаемость опухолевых клеток».

Каждая клетка содержит крошечные электростанции, называемые митохондрии, которые производят энергию для клеток. Выработка энергии в митохондриях происходит в несколько этапов, каждый из которых включает белковый комплекс. На первом этапе используется так называемый митохондриальный комплекс I.

У людей, страдающих комплексным дефицитом, я могу развиться несколько проблем со здоровьем, в том числе некоторые, которые влияют на сердце, печень, мозг и нервы.

Мерсер и ее коллеги продемонстрировали, что митохондриальный комплекс I также играет ключевую роль в инициировании и увеличении аутофагии и регулировании ее продолжительности.

Предупреждение и поощрение аутофагии

Ученые обнаружили, что генетические нарушения в митохондриальном комплексе я предотвратил аутофагию, вызванную ингибиторами mTOR. Они также показали, как два антидиабетических препарата — фенформин и метформин — оказывают одинаковое действие.

Напротив, можно было увеличить аутофагию методами, «увеличивающими митохондриальный метаболизм», отмечают авторы.

В целом, исследование выявляет новые взгляды на динамичную роль клеточного метаболизма в аутофагии и предлагает, по мнению Мерсера, «новые терапевтические стратегии при онкологических, нейродегенеративных и митохондриальных заболеваниях».

Большая часть работы по выявлению влияния метаболизма на аутофагию и его использования для увеличения или уменьшения этого процесса была выполнена с использованием культивированных клеток.

Он основан на предыдущей работе одного из членов команды, который обнаружил, что ингибируя mTOR, можно лечить рак печени, но в то же время увеличивает аутофагию.

» Наши данные демонстрируют важность метаболизма в регуляции аутофагии, углубляют наше понимание клинически значимых препаратов, важных при раке, и предлагают новые стратегии по увеличению или сдерживанию аутофагии».