Многие больные раком страдают от резкой потери жира и мышечной массы. Это крайнее истощение, или кахексия, часто является фактической причиной смерти онкологических больных. Ученые из Гейдельберга обнаружили у мышей, что опухоли стимулируют выработку ключевого генного переключателя в печени. Активность этого переключателя снижает уровень жира в крови, так что животные теряют вес. Это открытие может привести к подходам, замедляющим эту фатальную потерю массы тела.
Кахексия или истощение – это состояние, от которого страдает до 70 процентов больных раком, в зависимости от типа рака. Для него характерна резкая потеря массы тела, не зависящая от приема пищи. Кахексия особенно часто и наиболее выражена у пациентов, страдающих раком пищеварительного тракта и легких. Они могут терять до 80 процентов жира и скелетных мышц. Потеря мышечной массы приводит к слабости и неподвижности пациентов и ухудшению реакции на лечение. По оценкам, 20 процентов смертей от рака считаются прямым следствием кахексии, при этом отказ дыхательных мышц является частой причиной смерти.
"Раньше врачи считали, что рак перепрограммирует метаболизм таким образом, что вся энергия идет на рост опухоли," говорит проф. Доктор. Стефан Херциг, возглавляющий совместное исследовательское отделение Немецкого центра исследования рака (DKFZ), Гейдельбергского университета и Гейдельбергской университетской больницы. Однако к настоящему времени исследователи предполагают, что кахексия – это реакция организма на различные вредные раздражители, исходящие непосредственно от растущей опухоли. В своем стремлении найти причины кахексии Стефан Херциг, эксперт в области обмена веществ, впервые внимательно изучил печень как центр управления метаболизмом. "Пациенты с кахексией часто имеют воспаленную жировую печень – это главный ключ к разгадке поражения этого органа."
Исследователи обнаружили, что у мышей с раком чрезвычайно низкий уровень липидов (жиров в крови), а это означает, что их телам не хватает самого важного источника энергии. Однако они накапливают жир в печени. Низкий уровень липидов у больных животных связан с тем, что их печень выделяет очень мало ЛПОНП (липопротеинов очень низкой плотности). Этот липопротеин является транспортным средством, переносящим жиры в кровь. Более того, гены всех основных этапов липогенеза заблокированы в печени мышей с раком.
"Это явное указание на центральный переключатель генов в кахексии, вызывающей печень", говорит Стефан Херциг. Поэтому исследователь специально искал различия в переключателях белков, регулирующих активность генов и, следовательно, метаболизм энергии в печени у злокачественных и здоровых мышей. Команда Херцига обнаружила значительные различия в плохо изученном переключателе генов под названием TSC22D4, который обнаруживается в больших количествах у мышей с раком, чем у здоровых контрольных мышей.
Команда Херцига продемонстрировала ключевую роль TSC22D4 в возникновении кахексии. Исследователи специально отключили выключатель в печени животных. Впоследствии этот орган вернулся к выработке достаточного количества ЛПОНП, чтобы повысить уровень липидов у злокачественных животных. Кроме того, снова были усилены гены, участвующие в липогенезе.
"Наши результаты впервые доказывают, что печень может контролировать резкую потерю массы тела," говорит Стефан Херциг. "К настоящему времени мы также знаем, что TSC22D4 оказывает точно такое же действие на клетки печени человека. Есть данные, свидетельствующие о том, что переключение генов можно контролировать с помощью определенных продуктов метаболизма, и, таким образом, мы можем замедлить процесс фатального истощения. Однако экспериментально такой подход пока не подтвержден. Это то, что мы исследуем дальше."