Почему сахар может запускать образование опухолей ?

Блокировка сахара, поступающего с пищей и его активности в опухолевых клетках может уменьшить риск возникновения рака и его прогрессии. Это мнение исследователей из Icahn School of Medicine. Исследование, проведенное у плодовых мушек и опубликованное в журнале «Cell», дает представление о том, почему метаболические заболевания, таких как диабет или ожирение связаны с определенными видами рака, в том числе опухолями поджелудочной железы, молочной железы, печени и толстой кишки.

Росс Каган, доктор медицины, профессор биологии в Mount Sinai, разработал модели рака у плодовой мушки дрозофилы, которая позволяет ученым оценить заболевание у нескольких животных и генетических мишеней, а не просто смотреть на связи одного гена и одной болезни. В текущем исследовании доктор Каган использовала плодовых мушек, чтобы понять последствия диеты и резистентности к инсулину на прогрессирование рака.

Клетки используют глюкозу для получения энергии и роста. Когда клетка становится резистентность к инсулину, глюкоза накапливается в крови, вместо того чтобы поглощаться клетке, голодание клетки и приводит к метаболическим заболеваниям, таким как диабет. Из-за этой особенности роста, ученые были озадачены тем, как опухоли могут развиваться в условиях инсулинорезистентности и недостаточного поступления глюкозы в клетку.

"Предыдущие исследования установили тесную взаимосвязь между метаболическими заболеваниями и  раком поджелудочной железы, молочной железы, печени и толстой кишки, но мы еще не определили, как опухоли растут столь агрессивно в этой среде, если они не имеют энергии, получаемой из глюкозы," сказал доктор Каган, которая также является заместителем декана Высшей школы биомедицинских наук в Mount Sinai. "Используя наших плодовых мух в качестве модели, мы обнаружили, как опухоли могут преодолеть  инсулинорезистентность в организме и использовать метаболическую дисфункцию в своих интересах".

Доктор Каган и его команда  получили измененную линию дрозофил, имеющих Ras и Src, два важных онкогена, в результате чего у них развивались малые опухоли головы. Далее они кормили мух пищей с высоким содержанием сахара, которая способствует резистентности к инсулину. Они обнаружили, что высокое диетическое сахара действует вместе с Ras и Src повышая чувствительность к инсулину в опухолевых клетках. Другой важный путь называется Wingless / Wnt, он состоит в  увеличении количества рецепторов опухолевых клеток к инсулину и далее увеличивает чувствительность к инсулину. Этот каскад заставляет маленькие, слабые опухоли расти агрессивно.

После определения трех новых целей для лекарственных препаратов - глюкоза, Ras / Src онкогенов и Wingless / Wnt сигнализации, доктор Каган и его команда определили соединения, которые могут блокировать процесс. Они применяли у мух акарбозу, состав для лечения диабета под названием AD81, и препарат под названием pyrvinium. Акарбоза блокирует превращение сахара в глюкозу; AD81 блокирует Ras / Src, вызывает гибель клеток и pyrvinium замедляет работу Wingless / Wnt сигнализации. Взятые вместе, эти лекарства существенно сокращают размер опухоли и ее прогрессию.

"Наше исследование показывает, что сахар активирует онкогены в опухоль, которые затем усиливают чувствительность к инсулину, а это означает, что большое количество глюкозы из крови поступает в опухоли, так как ей некуда идти в условиях инсулинорезистентности организма", сказал доктор Каган. "Мы идентифицировали комбинацию из трех препаратов, которая останавливает эту активность и рост опухоли в самом начале, не затрагивая нормальные функции клеток."

Исследовательская группа планирует выяснить, происходит ли тот же каскад событий у людей с инсулинорезистентностью. Основываясь на этих выводах, доктор Каган и его команда будут тестировать соединения, влияющие на каскад онкоген / сахар.