- Категория
- Новости
Почему сердце почти никогда не болеет раком: сердцебиение само по себе подавляет рост опухолей
- Дата публикации
Сердце — один из органов, которые рак поражает реже всего, и этой давней биологической загадке наконец нашлось объяснение. Исследование, опубликованное в журнале Science, показало, что механическая нагрузка, которую сердце испытывает во время каждого удара, подавляет размножение злокачественных клеток через молекулярный механизм, изменяющий активность генов.
Первичные опухоли сердечной мышцы встречаются крайне редко — менее чем в 1% вскрытий. Даже метастазы в сердце нечасты: их обнаруживают примерно в 18% вскрытий, да и те обычно мелкие, бессимптомные и случайные. Почему так, до сих пор оставалось окончательно непонятным. В то же время миокард известен ограниченной способностью к восстановлению: после рождения кардиомиоциты перестают делиться и обновляются лишь на ~1% в год. Однако когда механическая нагрузка падает — например, у пациентов с имплантированными вспомогательными устройствами для левого желудочка, — клетки сердца снова начинают проявлять признаки деления. Именно это натолкнуло учёных на мысль: возможно, та же нагрузка, которая сдерживает деление нормальных клеток сердца, подавляет и рост раковых.
Чтобы проверить гипотезу, специалисты из Института молекулярной онкологии (Милан, Италия) модифицировали печень, скелетные мышцы и сердце мышей двумя типичными для человеческих опухолей изменениями — активировали онкоген KRAS и удалили ген TP53. Опухоли развились везде, кроме сердца. Тогда учёные применили модель гетеротопической трансплантации: сердце донора подшивали к сосудам шеи или брюшной полости реципиента. Такое сердце обеспечивало кровоснабжение, но теряло привычную механическую нагрузку. Когда в оба сердца одного животного вводили клетки аденокарциномы лёгких, результат разительно различался. В нативном работающем сердце опухоль почти не росла, тогда как в пересаженном, «разгруженном» — быстро и широко. За 14 дней опухоли заполнили почти всю ткань разгруженного сердца, но лишь около 20% желудочка в работающем. Подобную картину дали и биоинженерные ткани миокарда: чем сильнее было механическое нагружение, тем меньше росла опухоль. Версию конкуренции клеток за питательные вещества исследователи отвергли.
Анализ активности генов показал, что механическая стимуляция изменяет доступность хроматина и усиливает работу генов, которые тормозят деление клеток. Ключевым звеном оказался несприн-2 — связующий белок комплекса LINC, опосредующий сигнализацию цитоскелета клетки с ядром. Когда несприн-2 «выключали», злокачественные клетки снова начинали делиться даже под нагрузкой.
«Согласно этому взгляду, сердце — не просто неблагоприятная для рака среда, а ткань, которую активно защищают её собственные механические силы», — поясняют авторы работы.
