Механизм самоуничтожения организма: ученые рассказали, как температура влияет на развитие рака
Онкологические заболевания продолжают распространяться по миру, унося множество жизней и ученые всячески пытаются найти способы их остановить. В своих поисках они неожиданно обнаружили, что наша иммунная система сама провоцирует их развитие.
Исследование, проведенное в Медицинском центре Университета Вандербильта, позволило по-новому взглянуть на то, как температура влияет на иммунные клетки, в частности на подмножество Т-клеток, что дает потенциальное объяснение роли хронического воспаления в развитии рака, пишет Technology Networks.
У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!
Исследование, опубликованное в журнале Science Immunology, было посвящено клеточному ответу на тепло — относительно неизученной области в иммунологии. Хотя жар является распространенным симптомом при инфекциях, его влияние на иммунные клетки до сих пор не было полностью изучено. Данное исследование устранило этот пробел, изучая, как высокая температура, характерная для лихорадки, стимулирует иммунную функцию, но при этом вызывает стресс и повреждение определенных Т-клеток. Джефф Рэтмелл, профессор иммунобиологии Корнелиуса Вандербильта и автор исследования, подчеркнул, что большинство анализов влияния температуры проводилось в сельском хозяйстве, отметив сложность изучения изменения температуры у животных из-за стресса, который она вызывает.
Лабораторный подход к изучению Т-клеток при повышенных температурах показал, что, хотя эти клетки усиливают свой метаболизм и воспалительные реакции, они также испытывают значительный стресс. "Лишь немногие пытались понять, что происходит, когда меняется температура", — пояснил Ратмелл. Ключевым аспектом исследования стала работа Даррена Хайнцмана, аспиранта лаборатории Ратмелла. У его отца развилось аутоиммунное заболевание, сопровождавшееся постоянной лихорадкой, что вызвало у Хайнцмана интерес к пониманию влияния устойчивой высокой температуры тела на иммунную систему.
Хайнцман культивировал Т-клетки при температуре 39 градусов по Цельсию и обнаружил, что Т-клетки-помощники (Th1) не только повышают свою активность, но и сталкиваются с митохондриальным стрессом, повреждением ДНК, а в некоторых случаях и с гибелью клеток. Интересно, что исследователи отметили, что не все клетки Th1 подвергались одинаковому воздействию. В то время как одни клетки погибали, другие адаптировались, становясь более жизнеспособными и пролиферируя более эффективно.
Молекулярный механизм, лежащий в основе этой реакции, связан с нарушением работы митохондриального белкового комплекса, известного как комплекс 1 электронно-транспортной цепи (ETC1), который вырабатывает клеточную энергию. Это нарушение привело к повреждению ДНК и активировало белок-супрессор опухоли p53, ключевой элемент в восстановлении ДНК и регуляции клеточной смерти.
Исследование объяснило, почему лихорадка, хотя и полезна для сдерживания иммунных реакций, может привести к вредным последствиям при длительном ее сохранении. Полученные результаты позволяют ученым предположить, что клетки, подверженные хроническому воспалению и жаре, могут накапливать мутации, если они не могут должным образом восстановить повреждения ДНК, что потенциально может привести к развитию рака.
Этот механизм согласуется с данными о том, что до 25% раковых заболеваний связаны с хроническим воспалением, как подчеркнул Хайнцман в своем исследовании. Эти открытия дополняют растущее понимание того, как хроническое воспаление, которое часто характеризуется длительным повышением температуры тканей, способствует образованию опухолей. Исследование также открывает возможности для дальнейшего изучения того, как иммунные клетки адаптируются к стрессовым факторам окружающей среды и что это означает для заболеваний, в которых воспаление играет решающую роль, таких как болезнь Крона и ревматоидный артрит, где подобное поведение клеток наблюдалось в образцах пациентов.
Ранее Фокус писал о разработке гидрогеля, эффективно уничтожающего рак мозга. Исследователи провели испытания на мышах и результаты оказались впечатляющими.
Также Фокус писал о разработке теста на рак, который можно пройти на дому. Ученые полагают, что новая технология может диагностировать рак на ранней стадии.
Важно! Эта статья основана на последних научных и медицинских исследованиях и не противоречит им. Текст носит исключительно информационный характер и не содержит медицинских советов. Для установления диагноза обязательно обратитесь к врачу.