-
Dieta bogata w tłuszcze przeprogramowuje komórki wątroby w tryb przetrwania, co zwiększa ryzyko rozwoju raka – wynika z badań naukowców MIT.
-
Badanie na myszach wykazało, że niemal wszystkie osobniki karmione tłustą dietą rozwinęły raka wątroby.
-
Naukowcy zaobserwowali podobne zmiany genetyczne także u ludzi, co może umożliwić przewidywanie rozwoju choroby i przeżywalności.
-
Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu
Nowe badania przeprowadzone przez MIT pokazują, że dieta bogata w tłuszcz może fundamentalnie zmieniać komórki wątroby, zwiększając ryzyko rozwoju raka.
Naukowcy odkryli, że gdy wątroba jest ciągle narażona na dietę wysokotłuszczową, to dojrzałe komórki wątroby, zwane hepatocytami, przechodzą istotną przemianę. Zamiast pozostać w aktualnym stadium rozwoju, komórki te przechodzą stan przetrwania przypominający prymitywne komórki macierzyste.
Ta transformacja pozwala im lepiej znosić stres spowodowany nadmiarem tłuszczu, ale z czasem zwiększa również ich podatność na rozwój nowotworów.
Jeśli komórki są zmuszane do ciągłego radzenia sobie ze stresorem, takim jak dieta wysokotłuszczowa, będą podejmować działania, które pomogą im przetrwać, ale ryzykują zwiększoną podatnością na raka
Karmili myszy dietą wysokotłuszczową. Prawie wszystkie dostały raka
Jak można przeczytać na łamach czasopisma „Cell”, zespół zidentyfikował również kilka czynników, które wydają się regulować tę zmianę komórkową. Mogą one stać się wzorem dla leków, które mają na celu zmniejszenie ryzyka powstawania nowotworów u osób szczególnie narażonych.
W tym badaniu naukowcy postanowili zrozumieć, jak komórki wątroby reagują na poziomie molekularnym, gdy są wystawione na dietę bogatą w tłuszcze. Skupili się też na tym, które geny stają się bardziej lub mniej aktywne w miarę trwania stresu.
Aby zbadać ten proces, naukowcy karmili myszy dietą wysokotłuszczową i w trakcie wykorzystali sekwencjonowanie RNA pojedynczych komórek do analizy komórek wątroby w kluczowych stadiach rozwoju choroby. To podejście pozwoliło im śledzić zmiany w aktywności genów w miarę postępu choroby u zwierząt – od zapalenia wątroby, przez bliznowacenie tkanek, aż do nowotworu.
Na wczesnym etapie hepatocyty zaczęły aktywować geny, które pomagają komórkom przetrwać w trudnych warunkach. Należały do nich geny zmniejszające prawdopodobieństwo śmierci komórki i promujące jej dalszy wzrost. Jednocześnie geny niezbędne do prawidłowego funkcjonowania wątroby, w tym te odpowiedzialne za metabolizm i wydzielanie białek, ulegały stopniowemu wyłączaniu.
Niektóre z tych zmian genetycznych zaszły szybko, inne zaś rozwijały się wolniej. Na przykład spadek produkcji enzymów metabolicznych rozwijał się przez dłuższy czas. Pod koniec badania prawie wszystkie myszy karmione dietą wysokotłuszczową rozwinęły raka wątroby.
Dlaczego prymitywne komórki powodują raka?
Naukowcy odkryli, że im bardziej niedojrzałe są komórki wątroby, tym większe jest prawdopodobieństwo, że staną się komórkami nowotworowymi – jeśli w późniejszym czasie pojawi się szkodliwa mutacja.
Jak twierdzą naukowcy „te komórki już aktywowały te same geny, których będą potrzebować, by stać się nowotworowe. Gdy komórka wykryje niewłaściwą mutację, rozpoczyna się prawdziwy wyścig, a ona już ma przewagę w rozwoju niektórych z charakterystycznych cech raka”.
Badanie ujawniło również kilka genów, które wydają się koordynować powrót do stanu prymitywnych komórek. W trakcie badań lek ukierunkowany na jeden z genów (receptor hormonów tarczycy) uzyskał zatwierdzenie w leczeniu ciężkiej postaci stłuszczeniowej choroby wątroby, znanej jako zwłóknienie MASH.
Poza tym inny lek, który aktywuje inny enzym zidentyfikowany w badaniu (HMGCS2), jest obecnie testowany w badaniach klinicznych w leczeniu stłuszczeniowej choroby wątroby. Poza tym odkryto, że czynnik transkrypcyjny o nazwie SOX4 jest zazwyczaj aktywny w okresie rozwoju płodowego oraz w ograniczonej liczbie tkanek dorosłych (z wyjątkiem wątroby). To sprawia, że jego aktywacja w komórkach wątroby jest szczególnie znacząca.
Wątroba ludzi zachowuje się podobnie jak u myszy
Po zidentyfikowaniu tych zmian komórkowych u myszy, naukowcy zbadali, czy podobne wzorce występują u osób z chorobami wątroby. Przeanalizowali próbki tkanki wątroby pobrane od pacjentów w różnych stadiach choroby, a także od osób, u których nie rozwinął się jeszcze rak.
Wyniki były bardzo zbliżone do wyników uzyskanych u myszy. Z czasem ekspresja genów niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania wątroby zanikała, a geny powiązane z niedojrzałymi stanami komórek wzrastały.
Naukowcy odkryli również, że te wzorce ekspresji genów można wykorzystać do przewidywania przeżywalności pacjentów.
Pacjenci, u których występowała wyższa ekspresja genów warunkujących przeżycie komórek, aktywowanych przez dietę wysokotłuszczową, przeżywali krócej po rozwinięciu się guzów
Podczas gdy u myszy rak rozwijał się w ciągu około roku, badacze szacują, że ten sam proces u ludzi prawdopodobnie rozwija się znacznie dłużej, potencjalnie trwa to ok. 20 lat. Teraz naukowcy planują zbadać, czy zmiany komórkowe spowodowane dietą wysokotłuszczową można odwrócić.