Ikdienā plaši sastopams cukurs, kas atrodams daudzos pārtikas produktos un saldinātos dzērienos, var spēlēt negaidītu lomu agresīva olnīcu vēža izplatīšanās procesā. Pētnieki no Vistāra institūta atklājuši, ka pēc ķīmijterapijas izdzīvojušas vēža šūnas var izdalīt fruktozi — signālmolekulu, kas mudina blakus esošās audzēja šūnas atdalīties un izplatīties.

Pētījums publicēts žurnālā Nature Aging. Tas atklāj līdz šim nezināmu veidu, kā vēža šūnas var turpināt ietekmēt audzēju arī pēc tam, kad ārstēšana ir apturējusi to vairošanos. Atklājums vienlaikus rada jautājumus par to, vai uzturā uzņemtais cukurs un bieži izrakstīti holesterīna līmeni pazeminoši medikamenti var ietekmēt vēža attīstību.

“Dažas vēža šūnas, kas izdzīvo ķīmijterapiju, vairs nedalās, taču tās joprojām ir bioloģiski aktīvas,” sacīja Vistāra institūta profesores Ketrīnas Eirdas laboratorijas pēcdoktorants un pētījuma pirmais autors Aidans Kouls. “Tā vietā tās turpina izdalīt molekulas, kas sūta signālus blakus esošajām šūnām. Mūsu pētījums ir viens no pirmajiem, kas parāda, ka uzturviela — šajā gadījumā fruktoze — var darboties kā viens no šādiem signāliem.”

Kāpēc olnīcu vēzis bieži atgriežas pēc ķīmijterapijas

Lielākā daļa olnīcu vēža pacientu saņem platīna preparātu ķīmijterapiju. Šajā ārstēšanā izmanto platīnu saturošas zāles, kas bojā vēža šūnu DNS un neļauj tām vairoties. Lai gan sākotnēji daudzi pacienti uz ārstēšanu reaģē labi, vairumā gadījumu vēzis ar laiku atgriežas. Tas bieži izplatās arī pa vēdera dobumu — telpu vēderā, kurā atrodas, piemēram, kuņģis, zarnas un aknas.

Šī izplatīšanās, ko dēvē par metastāzēm, izraisa aptuveni 90% ar olnīcu vēzi saistīto nāves gadījumu. Tāpēc pētniekiem ir būtiski saprast, kas ļauj vēža šūnām izkļūt no sākotnējās atrašanās vietas un izveidot jaunus audzējus.

Iepriekšējos pētījumos bija izteikts pieņēmums, ka ķīmijterapiju izdzīvojušās vēža šūnas var veicināt slimības atgriešanos arī tad, ja tās vairs aktīvi nedalās. Šīs šūnas var turpināt ražot un izdalīt dažādu vielu maisījumu, kas ietekmē apkārtējo šūnu uzvedību.

Lai izpētītu šo procesu, Kouls un viņa kolēģi izveidoja eksperimentu, kurā izdzīvojušās vēža šūnas tika nošķirtas no molekulām, ko tās izdalīja. Pētnieki atklāja, ka ar šīm vielām vien — bez pašām izdzīvojušajām šūnām — preklīniskajā modelī pietika, lai būtiski palielinātu vēža izplatīšanos.

“Cik mums zināms, šī ir pirmā reize, kad preklīniskā modelī, nevis tikai laboratorijas trauciņā, ir parādīts, ka vēža izplatīšanos veicina šo šūnu izdalītās molekulas, nevis pašas šūnas,” sacīja Kouls.

Fruktoze kļūst par negaidītu vēža signālu

Nākamais uzdevums bija noteikt, kuras vielas veicina vēža šūnu izplatīšanos. Pētnieki atklāja negaidītu vaininieku — fruktozi.

Fruktoze ir dabīgs cukurs, kas atrodams augļos, medū un citos pārtikas produktos. Tā ir arī galda cukura un augstas fruktozes koncentrācijas kukurūzas sīrupa sastāvdaļa. Šo saldinātāju bieži izmanto bezalkoholiskajos dzērienos un rūpnieciski pārstrādātos pārtikas produktos.

Pētījums parādīja, ka pēc ķīmijterapijas izdzīvojušās vēža šūnas var ražot fruktozi un izdalīt to apkārtējā vidē. Fruktoze šajā gadījumā nedarbojās tikai kā enerģijas avots — tā kļuva par ķīmisku vēstnesi, kas mudināja blakus esošās vēža šūnas iegūt lielāku spēju izplatīties.

Preklīniskajos eksperimentos atklājās arī cita iespējamā saistība. Liela fruktozes daudzuma lietošana — daudzumā, kas salīdzināms ar saldinātos dzērienos sastopamo — varēja veicināt ar vēža izplatīšanos saistītus signālus arī bez iepriekšējas ķīmijterapijas.

Tas liecina, ka uzturs varētu ietekmēt vēža progresēšanu, izmantojot mehānismu, ko zinātnieki iepriekš nebija atpazinuši. Fruktozes patēriņš ir īpaši nozīmīgs Amerikas Savienotajās Valstīs, kur augstas fruktozes koncentrācijas kukurūzas sīrups dažiem cilvēkiem var veidot aptuveni 8–20% no dienā uzņemto kaloriju daudzuma.

Atšķirībā no daudziem citiem faktoriem, kas ietekmē vēža risku un progresēšanu, uzturā uzņemtās fruktozes daudzumu iespējams mainīt. Tas nākotnē varētu radīt iespēju uztura stratēģijas izmantot centienos ierobežot vēža izplatīšanos.

Tomēr pētnieki vēl nav pārbaudījuši, vai fruktozes patēriņa samazināšana uzlabo olnīcu vēža pacientu iznākumus. Pētījums nepierāda, ka cukura lietošana cilvēkiem izraisa vēža izplatīšanos, un pirms konkrētu uztura ieteikumu izstrādes nepieciešami papildu pētījumi.

Kā fruktoze vājina saikni starp vēža šūnām

Lai noskaidrotu, kā fruktoze veicina vēža izplatīšanos, pētnieki pētīja izmaiņas, kas notiek ar cukura ietekmei pakļautajās vēža šūnās. Viņi izmantoja vairākas progresīvas metodes, tostarp CRISPR skrīningu. Šī metode ļauj sistemātiski pārbaudīt gēnus un noteikt, kuri no tiem ietekmē konkrētu šūnu procesu.

Eksperimenti parādīja, ka fruktoze blakus esošajās vēža šūnās nomāc holesterīna veidošanos.

Lai gan holesterīnu bieži saista ar sirds slimībām, tas organismā pilda arī citas būtiskas funkcijas. Tas ir svarīgs šūnu membrānu — plānu ārējo slāņu, kas ieskauj šūnas un regulē to mijiedarbību ar apkārtējo vidi — komponents.

Šajā gadījumā holesterīns palīdz uzturēt saiknes, kas satur blakus esošās šūnas kopā. Šīs saiknes darbojas līdzīgi bioloģiskai līmei, apgrūtinot vēža šūnu atdalīšanos citai no citas.

Kad fruktoze samazina holesterīna veidošanos, šīs saiknes kļūst vājākas. Tā rezultātā vēža šūnas var vieglāk atdalīties, izkļūt no sākotnējās atrašanās vietas un, iespējams, izplatīties citur organismā.

Šis atklājums piedāvā iespējamu skaidrojumu tam, kā parasta uzturviela var ietekmēt vienu no bīstamākajiem vēža aspektiem — tā izplatīšanos.

Negaidīta saistība starp statīniem un vēža izplatīšanos

Atklājums par holesterīnu pētniekiem lika pievērsties arī negaidītam jautājumam par statīniem — medikamentiem, ko plaši izraksta holesterīna līmeņa pazemināšanai.

Amerikas Savienotajās Valstīs statīnus lieto aptuveni 39 miljoni cilvēku. Šīs zāles samazina holesterīna veidošanos organismā un parasti tiek izmantotas, lai mazinātu infarkta un insulta risku.

Tā kā fruktoze, šķiet, veicina vēža izplatīšanos, nomācot holesterīna veidošanos, pētnieki vēlējās noskaidrot, vai līdzīgu ietekmi varētu radīt statīni.

Eksperimenti parādīja, ka statīni vieni paši var vājināt saiknes starp vēža šūnām, tādējādi atvieglojot to atdalīšanos un izkļūšanu.

Šis atklājums raisa jautājumus par to, vai holesterīna līmeni pazeminoši medikamenti noteiktās situācijās varētu ietekmēt ķīmijterapijas efektivitāti. Pētnieki šo iespēju turpina izmeklēt, taču uzsver, ka rezultāti nav pierādīti pacientiem un nav iemesls pārtraukt ārsta izrakstītu statīnu lietošanu.

“Mēs šo ietekmi pacientiem vēl neesam pārbaudījuši, taču tā rada jautājumus par holesterīna līmeni pazeminošu zāļu kombinēšanu ar ķīmijterapiju, jo īpaši tāpēc, ka olnīcu vēzis visbiežāk sastopams sievietēm pēc menopauzes, kuras jau nereti lieto statīnus,” sacīja Ketrīna Eirda, Vistāra institūta profesore un Ellen un Ronalda Kaplanu vēža centra Molekulārās un šūnu onkoģenēzes programmas līdzvadītāja, kā arī pētījuma vecākā autore.

Vai fruktoze var veicināt arī citu vēža veidu izplatīšanos?

Lai gan pētījumā uzmanība bija pievērsta olnīcu vēzim, zinātnieki pieļauj, ka tāds pats bioloģiskais process varētu notikt arī citu vēža veidu gadījumā.

Vēži, kas skar vēdera un ķermeņa augšdaļas orgānus, var izplatīties uz blakus esošajiem audiem un orgāniem. Ja fruktoze līdzīgā veidā ietekmē saiknes starp vēža šūnām, atklājumam varētu būt nozīme arī ārpus olnīcu vēža.

“Mēs domājam, ka citi vēža veidi, kas izplatās ķermeņa augšdaļas rajonā — aizkuņģa dziedzera, resnās zarnas un aknu vēzis — varētu rīkoties līdzīgi. Mēs vēl nevaram apgalvot, ka tas ir universāli, taču uzskatām, ka ietekme neaprobežojas tikai ar olnīcu vēzi,” sacīja Eirda.

Eirda un Kouls jau ir sākuši plānot jaunus eksperimentus, lai noskaidrotu, vai rezultātus iespējams atkārtot aizkuņģa dziedzera, resnās zarnas, aknu un citu vēža veidu gadījumā.

Pētījums paver jaunu virzienu vēža izplatīšanās izpratnē, īpaši pēc ķīmijterapijas. Tas arī liecina, ka saikne starp uzturvielām, holesterīna veidošanos un vēža šūnu uzvedību var būt sarežģītāka, nekā iepriekš uzskatīts.

Lai gan iespējamā uztura un medikamentu ietekme joprojām nav skaidra, fruktozes identificēšana kā signālam, kas palīdz vēža šūnām atdalīties, nākotnē varētu palīdzēt izstrādāt jaunas metastāžu novēršanas un vēža ārstēšanas stratēģijas.