Категорія: Новини

Чому серце майже не хворіє на рак: серцебиття саме по собі пригнічує ріст пухлин

Дата публікації: 14 липня 10:30

Серце — один із органів, які рак уражає найрідше, і цій давній біологічній загадці нарешті знайшлося пояснення. Дослідження, опубліковане в журналі Science, показало, що механічне навантаження, яке на серце під час кожного удару, пригнічує розмноження злоякісних клітин через молекулярний механізм, що змінює активність генів.

Первинні пухлини серцевого м’яза трапляються вкрай рідко — менш ніж в 1% розтинів. Навіть метастази в серці нечасті: їх виявляють приблизно у 18% розтинів, та й ті зазвичай дрібні, безсимптомні й випадкові. Чому так, досі залишалося остаточно незрозумілим. Водночас міокард відомий обмеженою здатністю до відновлення: після народження кардіоміоцити припиняють ділитися й оновлюються лише на ~1% за рік. Проте коли механічне навантаження падає — наприклад, у пацієнтів з імплантованими допоміжними пристроями для лівого шлуночка, — клітини серця знову починають виявляти ознаки поділу. Саме це наштовхнуло вчених на думку: можливо, те саме навантаження, що стримує поділ нормальних клітин серця, придушує й ріст ракових.

Щоб перевірити гіпотезу, фахівці з Інституту молекулярної онкології (Мілан, Італія) модифікували печінку, скелетні м’язи та серце мишей двома типовими для людських пухлин змінами — активували онкоген KRAS і прибрали гена TP53. Пухлини розвинулися всюди, окрім серця. Тоді науковці застосували модель гетеротопічної трансплантації: серце донора підшивали до судин шиї або черевної порожнини реципієнта. Таке серце забезпечувало кровопостачання, але втрачало звичне механічне навантаження. Коли в обидва серця однієї тварини вводили клітини аденокарциноми легень, результат разюче різнився. У нативному працюючому серці пухлина майже не росла, тоді як у пересадженому, «розвантаженому» — швидко й широко. За 14 днів пухлини заповнили майже всю тканину розвантаженого серця, але лише близько 20% шлуночка в робочому. Подібну картину дали й біоінженерні тканини міокарда: що сильнішим було механічне навантаження, то менше росла пухлина. Версію конкуренції клітин за поживні речовини дослідники відкинули.

Аналіз активності генів показав, що механічна стимуляція змінює доступність хроматину й посилює роботу генів, які гальмують поділ клітин. Ключовою ланкою виявився несприн-2 —сполучний білок комплексу LINC, що опосередковує сигналізацію цитоскелета клітини з ядром. Коли несприн-2 «вимикали», злоякісні клітини знову починали ділитися навіть під навантаженням.

«За цим поглядом серце — не просто несприятливе для раку середовище, а тканина, яку активно захищають її власні механічні сили», — пояснюють автори роботи.