Антиоксиданты стимулируют рост и метастазирование рака

Для роста и метастазирования раковые опухоли нуждаются в постоянном притоке крови, богатой кислородом и питательными веществами. А для этого необходимо образование новых кровеносных сосудов из уже существующих - процесс ангиогенеза. Когда ткани испытывают недостаток кислорода (гипоксию), раковые клетки в пораженной области посылают химические сигналы, заставляющие эндотелиальные клетки, выстилающие кровеносные сосуды, формировать новые сосуды.

В новом исследовании, проведенном учеными шведского Каролинского института, изучены механизмы ангиогенеза и установлено, что антиоксиданты играют неожиданную роль в росте и распространении опухолей.

"Мы обнаружили, что антиоксиданты активируют механизм, заставляющий раковые опухоли образовывать новые кровеносные сосуды, что удивительно, поскольку ранее считалось, что антиоксиданты оказывают защитное действие", - говорит Мартин Бергё, соавтор исследования. "Новые кровеносные сосуды питают опухоли и могут способствовать их росту и распространению".

В норме антиоксиданты удаляют из клеток организма свободные радикалы кислорода и предотвращают или уменьшают повреждения, вызванные окислительным стрессом. Известно, что окислительный стресс повреждает ДНК и регулирует развитие различных видов рака, включая рак молочной железы, легких, печени, толстой кишки, простаты, яичников и мозга.

"Не стоит бояться антиоксидантов в обычной пище, но большинство людей не нуждаются в их дополнительном количестве", - говорит Бергё. "Более того, это может быть вредно для онкологических больных и людей с повышенным риском развития рака".

Ранее исследователи показали, что антиоксиданты, такие как витамины С и Е, ускоряют рост и распространение рака легкого, стабилизируя белок BACH1. Этот белок активируется при снижении уровня свободных радикалов кислорода в организме, что может происходить при введении в рацион дополнительных антиоксидантов или при спонтанных мутациях в опухолях, активизирующих выработку антиоксидантов.

В этом исследовании ученые проводили большую часть работы по изучению рака легких, используя органоиды с раком легких, выращенные у пациентов, а также проводили исследования на мышах и образцах опухолей молочной железы и почки человека. Было обнаружено, что опухоли, в которых BACH1 активирован либо приемом антиоксидантов, либо сверхэкспрессией гена BACH1, продуцировали больше новых кровеносных сосудов и были очень чувствительны к ингибиторам ангиогенеза.

Препараты, ингибирующие ангиогенез, используются для лечения рака, но их действие разнообразно, и они могут вызывать неприятные побочные эффекты.

"Эффективность ингибиторов ангиогенеза оценивалась во многих клинических испытаниях, но результаты оказались не столь успешными, как ожидалось", - говорит Тинг Ванг, ведущий автор исследования.

Исследователи обнаружили, что BACH1 также может вызывать ангиогенез по механизму, не требующему гипоксии; то есть опухоли могут образовывать новые кровеносные сосуды при нормальном уровне кислорода. Они также обнаружили, что BACH1 регулируется аналогично белку фактора 1-альфа, индуцируемому гипоксией (HIF-1-альфа), экспрессия которого участвует в росте и метастазировании опухоли, обусловленном ангиогенезом, что позволяет предположить, что эти два белка работают вместе.

"Наше исследование открывает путь к более эффективным способам предотвращения ангиогенеза в опухолях", - сказал Ванг. "Например, пациенты с высоким уровнем BACH1 в опухоли могут получить больше пользы от антиангиогенной терапии, чем пациенты с низким уровнем BACH1".

"Следующим шагом будет детальное изучение того, как уровень кислорода и свободных радикалов может регулировать белок BACH1, и мы продолжим определять клиническую значимость наших результатов", - говорит Ванг. "Мы также будем проводить аналогичные исследования при других формах рака, таких как рак молочной железы, почек и кожи".

Исследование было опубликовано в журнале The Journal of Clinical Investigation.