Ліпіди сприяють утворенню пухлин у печінці - комюніке преси - UNIGE
Накопичення ліпідів (червоним кольором) у тканині печінки сприяє розвитку гепатоцелюлярних карцином, первинних видів раку печінки.
Ліпіди є важливим джерелом енергії та важливим клітинним компонентом. Швидкий і неконтрольований ріст ракових клітин вимагає великої його кількості. Дослідники з Женевського університету (UNIGE) та Biozentrum Базельського університету виявили, що білок mTOR у мишей стимулює вироблення ліпідів при пухлинах печінки, з метою задоволення, серед іншого, підвищених енергетичних потреб ракових клітин . Їхні дослідження, опубліковані в Cancer Cell, показують, що цей процес спостерігається також у пацієнтів з раком печінки.
У Швейцарії щорічно діагностується близько 650 нових випадків раку печінки. За останні 20 років захворюваність на злоякісні та агресивні пухлини печінки подвоїлася, особливо в розвинених країнах. Однією з можливих причин є зростання ожиріння та діабету. Команди вчених, очолювані професором Говардом Різманом з Біохімічного факультету Факультету Наук UNIGE та професором Майклом Н. Холлом з Біоцентра Базельського університету, поглибили наукові знання щодо розвитку пухлини та хвороб прогресування. За допомогою моделей мишей та зразків пацієнтів дослідники продемонстрували, що регулятор клітинного росту mTOR (мішень рапаміцину у ссавців) сприяє синтезу ліпідів de novo і, отже, пухлинному генезу. Однією з основних причин гепатоцелюлярної карциноми є накопичення жирних кислот і ліпідів у печінці.
Печінка: детоксикант та постачальник енергії
"Певною мірою печінка є їжею нашого організму", - говорить Якір Гурі, доктор біологічних наук в Базельському університеті та перший автор дослідження. Печінка зберігає та переробляє поживні речовини, виробляє попередники гормонів та детоксикує організм, виводячи такі шкідливі речовини, як наркотики та алкоголь. "Надмірне вживання алкоголю, а також ожиріння та діабет, пов'язані з відсутністю фізичної активності, можуть перешкоджати його функціонуванню", - говорить він. Одне з найпоширеніших захворювань, яке атакує печінку, - це жирова хвороба печінки. На прізвисько "жирова печінка" це перший безсимптомний синдром, який може спричинити запалення та перерости в гепатоцелюлярну карциному (HCC). Агресивні та дуже проліферативні клітини HCC в кінцевому підсумку руйнують здорові тканини в оточенні та призводять до печінкової недостатності.
Вчені вперше вивчили прогресування захворювання у мишей. Вони зробили це, викликаючи конститутивну активацію mTOR, особливо в клітинах печінки. «Ми вже знали, що фермент mTOR бере участь у розвитку пухлини, оскільки це центральний центр, який контролює ріст клітин. Однак у випадку з HCC ми не знали, на які метаболічні шляхи та які сигнальні механізми впливають нижче за течією ”, - говорить Якір Гурі. Дослідники виявили, що комплекс mTORC2 (mTOR утворює два білкові комплекси, які називаються mTORC1 та mTORC2) сприяє синтезу нових жирних кислот та деяких ліпідів. “Більшість людей не усвідомлюють, що наше тіло містить більше видів жирів, ніж гени. Вважається, що їх тисячі, каже Якір Гурі. З командою Говарда Різмана ми змогли проаналізувати широкий спектр цих ліпідів ".
Синтез ліпідів необхідний для розвитку пухлини
Щодо гепатоцитів, клітин печінки, які забезпечують численні метаболічні функції, mTORC2 особливо стимулює вироблення двох видів ліпідів, необхідних для росту клітин: сфінголіпідів та кардіоліпінів. Перші є структурними компонентами клітинних мембран. Вони повинні постійно надходити в клітини, щоб вони швидко розмножувались. Кардіоліпіни, навпаки, знаходяться в «електростанції» клітин, мітохондріях, і допомагають виробляти енергію для метаболізму клітин. Збільшуючи синтез кардіоліпінів, клітини пухлини гарантують своє енергозабезпечення. "Ракові клітини залежать від синтезу нових жирних кислот і ліпідів: якщо ви перекриєте кран для виробництва, ви зупините розвиток пухлин".
Аналіз зразків тканин пацієнтів з гепатоцелюлярною карциномою підтвердив висновки на мишачих моделях. На активність комплексу mTORC2 впливають зразки пухлини, відібрані у пацієнтів, що призводить до синтезу de novo жирних кислот та ліпідів. Тому білковий комплекс mTORC2 відіграє ключову роль у розвитку агресивних пухлин. Це дослідження означає важливий крок вперед для розвитку потенційних терапевтичних втручань. Дійсно, це показує, що цілеспрямоване використання інгібіторів ліпогенезу може запобігти розвитку пухлини.
Цей проект фінансували Європейська дослідницька рада (CER), Швейцарський фонд дослідження раку та Національний дослідницький центр (PRN) Chemical Biology.
Завантажте PDF-версію
Зв'язок
Говард Різман
Професор кафедри біохімії
Факультет наук UNIGE
+41 22 379 64 69