Новости

О лактате снова заговорили как о движущей силе рака

Одна из отличительных особенностей всех раковых клеток заключается в том, что энергетический обмен в них осуществляется главным образом за счёт гликолиза. Этот эффект носит имя лауреата Нобелевской премии Отто Варбурга.
Суть гликолиза заключается в расщеплении глюкозы без участия кислорода с образованием, в качестве одного из продуктов, молочной кислоты или лактата. Реальной энергии в виде молекул АТФ при этом получается очень мало, а на производство лактата уходит около 70 процентов глюкозы. В клетках стремительно развивающейся раковой опухоли уровень гликолиза может быть в 200 раз выше, чем в нормальных тканях.
Варбург считал, что именно эти изменения в функционировании клеток являются фундаментальной причиной развития рака. Учёный высказал гипотезу ещё в 1923 году. С тех пор на передний план вышла генетика, стремительное развитие которой дало объяснение многим биологическим процессам, в том числе и патологическим. Изучение обмена веществ раковых клеток в этой связи отошло на второй план, уступив место первопричины наличию мутаций в определённых генах.
Но с этим не все согласны, включая доктора Иниго Сан-Милана (Inigo San-Millan) из Университета Колорадо и профессора Джорджа Брукса (George Brooks) из Калифорнийского университета в Беркли. Учёные уверены, что лактат – не просто продукт патологического процесса, а обязательный элемент каждой стадии его развития, о чём они сообщают в статье, опубликованной в журнале Carcinogenesis.
В работе описывается, что лактат играет важную роль в формировании сети кровеносных сосудов внутри опухоли. Кроме этого, он мешает правильной реакции иммунной системы на раковые клетки и создаёт кислую среду в межклеточном пространстве, которая способствует метастазированию — организации новых очагов заболевания по всему организму.
Исследователи также теоретизируют о причинах начала работы трёх определённых факторов транскрипции (HIF-1, CMYC и р53) – белков, контролирующих запуск развития злокачественной опухоли.
Они предполагают, что онкогены и другие агенты действуют целенаправленно на запуск гликолиза и производство лактата, который просто необходим для благополучного развития злокачественной опухоли.

Изначально исследователи поставили перед собой цель и провели два года в поисках ответа на фундаментальный вопрос о том, как нормальные клетки становятся раковыми и что происходит потом. Во-первых, вооружились результатами десятков работ, посвящённых изучению физиологии мышц и обмену веществ в них в процессе интенсивных физических упражнений и восстановления после них.
Известно, что накопление лактата в мышцах и последующая потеря ими работоспособности – это настоящий бич спортсменов всех времён и народов. Сан-Милан знает об этом не понаслышке, поскольку сам был профессиональным велосипедистом, а в данный момент, помимо всего прочего, является физиологом гонщиков, принимающих участие в Тур де Франс.
"Во время упражнений высокой интенсивности в работающих мышцах имеют место многие из метаболических процессов, свойственные и раковым клеткам, — рассказывает Сан-Милан в пресс-релизе. – Мышцы потребляют большое количество глюкозы, превращая её в энергию внутри митохондрий и производя больше лактата, чем организм может немедленно переработать".
Собственная работа Брукса показала, что тело здорового человека использует избыток лактата для получения "топлива", необходимого мозгу, мышцам и внутренним органам. В раковых же клетках, по мнению авторов, такая система рециркуляции отключена.
Ещё одна гипотеза, выдвигаемая в статье, гласит, что люди, ведущие активный образ жизни и регулярно занимающиеся физическими упражнениями, менее подвержены развитию рака, поскольку их организм уже заточен на активную переработку излишков лактата.
Сами авторы отмечают, что их работа – это, прежде всего, очертания довольно большой области, которая требует разностороннего исследования. Они надеются, что их призыв будет услышан и на лактат снова обратят должное внимание. Возможно, это поможет не только более глубокому пониманию рака, но и при разработках новых методов борьбы с ним.
Читайте также
Античный драматург Софокл — прадедушка фотографии и кино?
Античный драматург Софокл — прадедушка фотографии и кино?
Почему в Античности не додумались создать фотоаппарат?
«Филиал ада»: возможна ли жизнь на Венере, и если да, то какая?
«Филиал ада»: возможна ли жизнь на Венере, и если да, то какая?
На Венере обнаружен газ фосфин. Многие сочли это признаком жизни. Ликуем?
Если долго сидеть вредно, может, лучше работать лежа?
Если долго сидеть вредно, может, лучше работать лежа?
Работать в гамаке или мягком кресле полезнее, чем в положении сидя?