Клетки рака легких (показаны на изображении) у мышей могут соединяться с близлежащими нейронами, чтобы посылать в мозг сигнал «отключения», подавляющий иммунные клетки, уничтожающие опухоль
- Источник:
Steve Gschmeissner/Science Photo Library
Согласно результатам исследования, опухоли стимулируют собственный рост, привлекая близлежащие сенсорные нейроны, а затем подчиняя их себе. «Подключаясь» к опухолевым клеткам, эти нейроны могут посылать в мозг сигнал, подавляющий защитную активность иммунных клеток в области опухоли, что позволяет раковым клеткам бесконтрольно размножаться.
Исследование, опубликованное в журнале Nature, выявило сигнальный путь от опухоли к мозгу и обратно у мышей с раком легких. Когда авторы исследования с помощью генной инженерии инактивировали, или «выключили», сенсорные нейроны, они «увидели, что рост опухоли значительно замедлился» — более чем на 50%.
Установление связи
Исследователям давно известно, что в опухолях присутствуют нервные клетки. Но выяснить, как эти нервные клетки влияют на выживаемость опухоли, было непросто.
Одна из причин заключается в том, что генетические инструменты не всегда достаточно совершенны для точного анализа активности нейронов. Другая причина в том, что нейроны — самые длинные клетки в организме; их ДНК и РНК в основном хранятся в телах клеток, которые находятся далеко от похожих на волокна отростков, называемых дендритами, которые проникают в опухоли.
Поэтому исследователям сложно собрать много генетической информации о нейронах при биопсии опухоли. Периферическая нервная система — это «последняя область, которая практически не изучалась» в контексте рака.
Ченгченг Джин (Chengcheng Jin), иммунолог из Пенсильванского университета в Филадельфии и ее коллеги, у которых были данные микроскопии, показывающие, что нейроны окружают опухоли в легких и проникают в них, надеялись добиться прогресса, инактивируя определенные нейроны с помощью генетических методов или лекарств и наблюдая за их влиянием на рост раковых клеток.
Затем исследовательская группа познакомилась с нейробиологом Руи Чангом (Rui Chang), который специализируется на методах генетического нокаута. Они сотрудничали для того, чтобы деактивировать определенные сенсорные нейроны блуждающего нерва — важнейшего сигнального пути между мозгом и многими органами тела, включая сердце и легкие. Так исследователи выявили сигнальный путь между мозгом и опухолями легких у мышей.
Также они выяснили, что, когда опухоли захватывают этот путь, отдельные нейроны, идущие от ствола мозга к опухоли, выделяют химическое вещество под названием норадреналин, которое в конечном итоге подавляет иммунные клетки, уничтожающие опухоль.
Не было очевидно, что нейроны будут оказывать негативное влияние, мешая иммунной системе бороться с раком. Ученые ожидали противоположного эффекта: что нейроны будут предупреждать мозг об опухолях и помогать мышам бороться с ними.
Ученые утверждают, что даже десяти минут интенсивной физической нагрузки может быть достаточно, чтобы запустить в организме механизмы, способные замедлять рост раковых клеток.
