Согласно исследованию, согласно исследованию, проведённому специалистами из Иллинойского университета в Чикаго, у большинства пациентов с онкологическими заболеваниями слабость мышц и потеря веса могут быть связаны с дисфункцией кровеносных сосудов, питающих мышцы. «Это открытие способно помочь людям, перенесшим рак, вернуть мышечную силу, что окажет благоприятное влияние на их здоровье», — отмечает доктор Джалис Рехман, ведущий автор публикации и заведующий кафедрой биохимии и молекулярной генетики в Медицинском колледже.
У более чем 80% пациентов, столкнувшихся с онкологическими заболеваниями, наблюдается атрофия мышц, или кахексия. Это тяжелое состояние характеризуется выраженной слабостью, снижением массы тела и отсутствием желания есть.
«По словам Рехмана, неспособность выполнять обычные действия из-за ослабления мускулатуры является одной из главных причин негативного результата для людей, перенесших онкологическое заболевание.
В процессе развития рака циркулирующая в крови молекула опухоли способна активировать «молекулярный переключатель» в клетках кровеносных сосудов мышц, что приводит к нарушению их функционирования, как показал исследованию, опубликованному в Nature Cancer. Здоровье кровеносных сосудов можно вернуть, «включив» этот переключатель и тем самым изменив направление атрофии мышц.
Рехман утверждает, что единых схем терапии кахексии, основанных на питании и физической активности, не разработано. Ранее исследования, посвященные кахексии, рассматривали влияние иммунной реакции, вызывающей воспаление в мышечной ткани, как причину этого состояния.
«Когда мы начинали этот проект, наши знания о влиянии кровеносных сосудов на мышечную массу и силу при кахексии были ограничены», — отмечает Ён Ми Ким, первый автор исследования. Кровеносные сосуды выполняют роль транспортных путей в организме, обеспечивая доставку питательных веществ и кислорода к органам, включая мышцы. Однако они также играют значительную роль в работе и здоровье органов. «Кровеносные сосуды – это не просто каналы для транспортировки, они активно участвуют в регулировании функций органов и тканей», — добавляет Рехман.
Для изучения различий в кровеносных сосудах ученые применили модель рака поджелудочной железы на животных, анализируя мышцы больных, истощенных и здоровых особей. С помощью 3D-микроскопии с высоким разрешением было установлено, что в мышцах, пораженных кахексией, наблюдается дефицит кровеносных сосудов по сравнению с здоровыми тканями.
В ходе исследования установлено, что эти мышцы характеризуются меньшей массой, более тонкими волокнами и сниженной способностью противостоять силовым нагрузкам. Аналогичные результаты были получены при изучении других видов рака, таких как рак толстой кишки, лёгких и меланома кожи, а также при анализе образцов мышечной ткани пациентов с онкологическими заболеваниями.
Затем ученые провели анализ генов в эндотелиальных клетках, выстилающих кровеносные сосуды в мышцах. Ким отмечает, что в пораженных кахексией мышцах эндотелиальные клетки имели признаки более позднего возраста, были более проницаемыми и более подвержены гибели, чем клетки в здоровых мышцах. «Степень нарушения сосудистой функции напрямую связана с состоянием мышцы», — подчеркивает Рехман.
В эндотелиальных клетках при раковой кахексии молекула активин А обнаруживается в более высокой концентрации, чем в здоровых клетках. По словам Рехмана, повышенный уровень активина А подавляет экспрессию ключевого белка PGC1α. Активация PGC1α способствует восстановлению здоровья кровеносных сосудов и, как следствие, улучшает мышечную силу. Рехман и его коллеги разрабатывают терапевтические подходы, направленные на PGC1α и активин А, для лечения кахексии, вызванной онкологическими заболеваниями.
[Фото: Nature Cancer, воспроизведено по лицензии Creative Commons ]