Механізм самознищення організму: вчені розповіли, як температура впливає на розвиток раку

Дослідження, проведене в Медичному центрі Університету Вандербільта, дало змогу по-новому поглянути на те, як температура впливає на імунні клітини, зокрема на підмножину Т-клітин, що дає потенційне пояснення ролі хронічного запалення в розвитку раку, пише Technology Networks.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Дослідження, опубліковане в журналі Science Immunology, було присвячене клітинній відповіді на тепло — відносно невивченій галузі в імунології. Хоча жар є поширеним симптомом при інфекціях, його вплив на імунні клітини досі не було повністю вивчено. Це дослідження усунуло цю прогалину, вивчаючи, як висока температура, характерна для лихоманки, стимулює імунну функцію, але при цьому викликає стрес і пошкодження певних Т-клітин. Джефф Ретмелл, професор імунобіології Корнеліуса Вандербільта та автор дослідження, наголосив, що більшість досліджень впливу температури проводили в сільському господарстві, зазначивши складність вивчення зміни температури у тварин через стрес, який вона викликає.

Лабораторний підхід до вивчення Т-клітин при підвищених температурах показав, що, хоча ці клітини посилюють свій метаболізм і запальні реакції, вони також відчувають значний стрес. "Лише деякі намагалися зрозуміти, що відбувається, коли змінюється температура", — пояснив Ратмелл. Ключовим аспектом дослідження стала робота Даррена Хайнцмана, аспіранта лабораторії Ратмелла. У його батька розвинулося аутоімунне захворювання, що супроводжувалося постійною лихоманкою, що викликало у Хайнцмана інтерес до розуміння впливу стійкої високої температури тіла на імунну систему.

Хайнцман культивував Т-клітини за температури 39 градусів за Цельсієм і виявив, що Т-клітини-помічники (Th1) не тільки підвищують свою активність, а й стикаються з мітохондріальним стресом, ушкодженням ДНК, а в деяких випадках і з загибеллю клітин. Цікаво, що дослідники відзначили, що не всі клітини Th1 піддавалися однаковому впливу. Тоді як одні клітини гинули, інші адаптувалися, стаючи більш життєздатними і проліферуючи більш ефективно.

Молекулярний механізм, що лежить в основі цієї реакції, пов'язаний із порушенням роботи мітохондріального білкового комплексу, відомого як комплекс 1 електронно-транспортного ланцюга (ETC1), який виробляє клітинну енергію. Це порушення призвело до пошкодження ДНК і активувало білок-супресор пухлини p53, ключовий елемент у відновленні ДНК і регуляції клітинної смерті.

Дослідження пояснило, чому лихоманка, хоча й корисна для стримування імунних реакцій, може призвести до шкідливих наслідків за тривалого її збереження. Отримані результати дають змогу вченим припустити, що клітини, схильні до хронічного запалення і спеки, можуть накопичувати мутації, якщо вони не можуть належним чином відновити пошкодження ДНК, що потенційно може призвести до розвитку раку.

Цей механізм узгоджується з даними про те, що до 25% ракових захворювань пов'язані з хронічним запаленням, як підкреслив Хайнцман у своєму дослідженні. Ці відкриття доповнюють зростаюче розуміння того, як хронічне запалення, яке часто характеризується тривалим підвищенням температури тканин, сприяє утворенню пухлин. Дослідження також відкриває можливості для подальшого вивчення того, як імунні клітини адаптуються до стресових чинників довкілля та що це означає для захворювань, у яких запалення відіграє вирішальну роль, як-от хвороба Крона та ревматоїдний артрит, де подібна поведінка клітин спостерігалася у зразках пацієнтів.

Раніше Фокус писав про розробку гідрогелю, що ефективно знищує рак мозку. Дослідники провели випробування на мишах і результати виявилися вражаючими.

Також Фокус писав про розробку тесту на рак, який можна пройти вдома. Дослідники вважають, що нова технологія може діагностувати рак на ранній стадії.

Важливо! Ця стаття ґрунтується на останніх наукових і медичних дослідженнях і не суперечить їм. Текст має виключно інформаційний характер і не містить медичних порад. Для встановлення діагнозу обов'язково зверніться до лікаря.