Как связаны воспаление и рак

«Химическое оружие», которое иммунитет использует для уничтожения инфекции и вредных молекул, заодно вызывает канцерогенные мутации в ДНК.

Часто приходится слышать о том, что хроническое воспаление повышает вероятность онкологических болезней — считается, что один из пяти случаев заболевания раком начинается с затянувшихся воспалительных реакций иммунитета.

После того, как врачи заметили статистическую взаимосвязь между тем и другим, начались активные поиски молекулярных механизмов. Как известно, воспалением иммунная система отвечает на появление в организме патогенов или же каких-то опасных веществ (или же веществ, которые она принимает за опасные). В ответную реакцию вовлечены клетки, которые должны поглощать инфекцию, и специальные агрессивные молекулы, которые разрушают и обезвреживают то, что раздражает иммунитет.

Среди таких «боевых отравляющих веществ» можно назвать пероксид водорода, оксид азота NO и хлорноватистую кислоту. Это довольно сильные окислители, и, кроме патогенов, патогенных молекул и больных тканей, они могут повреждать и здоровые клетки, находящиеся рядом с очагом воспаления.

Ранее исследователям из Массачусетского технологического института удалось заметить, что в тканях мыши, воспалившихся из-за бактерии Helicobacter hepaticus, возникают специфические повреждения в ДНК, связанные с тем, что азотистое основание цитозин превращается в 5-хлороцитозин. Модифицирующим агентом тут явно была вышеупомянутая хлорноватистая кислота. Обычно ненужные модификации генетических «букв» своевременно исправляются ДНК-репарирующими системами, однако 5-хлороцитозин накапливался и накапливался, что говорило о неспособности ремонтных систем исправить такую ошибку.

Вредные мутации часто возникают из-за того, что изменённые основания в ДНК претерпевают ряд превращений, и в результате оказываются заменены на другие, которых на их месте быть не должно. (Причём замена может происходить в рамках ремонта ДНК.)

Может ли превращение цитозина в хлороцитозин стать причиной злокачественного перерождения клетки? Чтобы узнать это, Джон Эссигман (John Essigmann) и его коллеги внесли в ДНК некоего бактериального вируса «хлорную» мутацию и пустили его размножаться в бактерию. Азотистые основания, наши «генетические буквы», расположены по принципу комплементарности, то есть если в одной цепи ДНК стоит цитозин (Ц), то в другой напротив него будет стоять гуанин (Г), а напротив аденина (А) — тимин (Т). Но, как пишут авторы работы в журнале PNAS, 5-хлороцитозин себе в напарники «требовал» не гуанин, а аденин. То есть после модификации в ДНК возникала структурная напряжённость из-за неспаренности нуклеотидов, которую спешили устранить специальные обслуживающие ДНК ферменты. В результате в соседней цепи «по просьбе» хлорцитозина появлялся аденин — и при следующем цикле удвоения молекулы напротив аденина появлялся уже не цитозин, который там стоял раньше до появления на нём хлорной метки, а тимин. Иными словами, происходила мутация с заменой нуклеотида — код-то исходно был другой. Зашифрованный здесь белок после синтеза будет нести в себе какую-то другую аминокислоту, как раз из-за того, что А заменили на Т.

Известно, что при появлении желудочно-кишечных опухолей в клетках активно происходят два типа мутаций: аденин замещается на гуанин, цитозин — на тимин. Именно вторую мутацию и удалось увидеть, наблюдая за судьбой хлороцитозина, причём частота её оказалась именно такой, какая наблюдается при онкологических процессах. Напомним, что хлорноватистая кислота, которая способна модифицировать цитозин, используется иммунной системой как химическое оружие, которое, как видим, вполне способно провоцировать канцерогенные мутации. Авторы работы полагают, что модификации могут случаться не только самой ДНК, но и в свободноплавающих нуклеотидах с цитозином, которые служат сырьём при синтезе ДНК.

Пока что эксперименты выполнялись в модельной системе, с вирусом и бактериями, и теперь их нужно повторить с человеческими тканями. Впрочем, то, что человеческие белки могут создавать такие же мутации, авторы работы уже проверили: если ремонтом ДНК занимался человеческий фермент, то он, как и его бактериальный «коллега», «шёл на поводу» у модифицированного цитозина и встраивал в комплементарную цепь аденин, то есть открывал путь к мутантному изменению кода.

Возможно, что такой же механизм провоцирует и другие виды рака, а не только желудочно-кишечные, но здесь опять-таки нужны дополнительные исследования. С другой стороны, это может быть не единственный способ, которым иммунитет способен провоцировать развитие опухоли: например, год назад в журнале Nature была опубликована статья, в которой говорилось, что воспалительные молекулярные сигналы, выделяемые нейтрофилами, побуждают рак кожи к метастазированию.

Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Источник

Часто приходится слышать о том, что хроническое воспаление повышает вероятность онкологических болезней – считается, что один из пяти случаев заболевания раком начинается с затянувшихся воспалительных реакций иммунитета.

Клетки рака толстой кишки. (Фото Micro Discovery / Corbis.)

Мутационное замещение в ДНК цитозина (1) на тимин (4) через 5-хлороцитозин (2, 3). (Фото Jose-Luis Olivares / MIT.)

‹

›

Ранее исследователям из Массачусетского технологического института удалось заметить, что в тканях мыши, воспалившихся из-за бактерии Helicobacter hepaticus, возникают специфические повреждения в ДНК, связанные с тем, что азотистое основание цитозин превращается в 5-хлороцитозин. Модифицирующим агентом тут явно была вышеупомянутая хлорноватистая кислота. Обычно ненужные модификации генетических «букв» своевременно исправляются ДНК-репарирующими системами, однако 5-хлороцитозин накапливался и накапливался, что говорило о неспособности ремонтных систем исправить такую ошибку.

Может ли превращение цитозина в хлороцитозин стать причиной злокачественного перерождения клетки? Чтобы узнать это, Джон Эссигман (John Essigmann) и его коллеги внесли в ДНК некоего бактериального вируса «хлорную» мутацию и пустили его размножаться в бактерию. Азотистые основания, наши «генетические буквы», расположены по принципу комплементарности, то есть если в одной цепи ДНК стоит цитозин (Ц), то в другой напротив него будет стоять гуанин (Г), а напротив аденина (А) – тимин (Т). Но, как пишут авторы работы в журнале PNAS, 5-хлороцитозин себе в напарники «требовал» не гуанин, а аденин. То есть после модификации в ДНК возникала структурная напряжённость из-за неспаренности нуклеотидов, которую спешили устранить специальные обслуживающие ДНК ферменты. В результате в соседней цепи «по просьбе» хлорцитозина появлялся аденин – и при следующем цикле удвоения молекулы напротив аденина появлялся уже не цитозин, который там стоял раньше до появления на нём хлорной метки, а тимин. Иными словами, происходила мутация с заменой нуклеотида – код-то исходно был другой. Зашифрованный здесь белок после синтеза будет нести в себе какую-то другую аминокислоту, как раз из-за того, что А заменили на Т.

Известно, что при появлении желудочно-кишечных опухолей в клетках активно происходят два типа мутаций: аденин замещается на гуанин, цитозин – на тимин. Именно вторую мутацию и удалось увидеть, наблюдая за судьбой хлороцитозина, причём частота её оказалась именно такой, какая наблюдается при онкологических процессах. Напомним, что хлорноватистая кислота, которая способна модифицировать цитозин, используется иммунной системой как химическое оружие, которое, как видим, вполне способно провоцировать канцерогенные мутации. Авторы работы полагают, что модификации могут случаться не только самой ДНК, но и в свободноплавающих нуклеотидах с цитозином, которые служат сырьём при синтезе ДНК.

Возможно, что такой же механизм провоцирует и другие виды рака, а не только желудочно-кишечные, но здесь опять-таки нужны дополнительные исследования. С другой стороны, это может быть не единственный способ, которым иммунитет способен провоцировать развитие опухоли: например, год назад в журнале Nature была опубликована статья, в которой говорилось, что воспалительные молекулярные сигналы, выделяемые нейтрофилами, побуждают рак кожи к метастазированию.

Источник

Раковые клетки не подчиняются законам, управляющим здоровыми тканями. Это проявляется в том, что:

раковые клетки не умирают после определенного числа делений — то есть становятся «бессмертными»;
раковые клетки игнорируют сигналы от здоровых клеток, которые призывают их прекратить размножение;
раковые клетки отравляют окружающие клетки ядовитыми веществами. Воздействие ядов вызывает местное воспаление, которое стимулирует рост злокачественного новообразования и его распространение на соседние территории;
раковые клетки реквизируют соседние кровеносные сосуды, вынуждая их разрастаться и снабжать питательными веществами и кислородом то, что очень быстро становится опухолью.

Что препятствует развитию раковой опухоли?

Раковые клетки теряют свою силу и разрушаются:

когда против них мобилизуется иммунная система;
когда окружающие ткани не затронуты воспалением, без которого они не могут ни расти, ни захватывать новые территории;
когда кровеносные сосуды отказываются разрастаться и обеспечивать пораженные клетки тем, что необходимо для их роста.

Все эти обстоятельства могут быть искусственно усилены и это помешает развитию болезни. Конечно, как только опухоль даст о себе знать, ни одно из этих природных защитных средств не сможет заменить химиотерапию или радиотерапию. Но они могут быть использованы в качестве дополнения к общепринятому лечению для полной мобилизации противораковой защиты организма.

Воспаление и рак

Воспаление — общие механизмы воспаления и восстановления тканей.

Рак, как троянский конь, эксплуатирует процесс восстановления ткани в результате воспаления, чтобы вторгнуться в организм и привести его к разрушению. Такова обратная сторона воспаления: хотя оно призвано исцелять, создавая новую ткань, оно может пойти по опасному пути и способствовать росту злокачественной опухоли.

Рудольф Вирхов (Rudolf Virchow) — знаменитый немецкий врач в 1863 году наблюдал нескольких пациентов, у которых были признаки развития рака в месте полученного удара или хронического травмирования обувью или инструментом. Под микроскопом он увидел множество лейкоцитов в зоне ракового роста. Он высказал гипотезу о том, что рак — это ошибочно работающий механизм заживления ран.

Через 130 лет доктор медицины, профессор Гарвардской медицинской школы Гарольд Дворак (Harold Dvorak) вернулся к этой гипотезе. В статье «Опухоли: раны, которые не заживают» он приводит весомые аргументы в поддержку оригинальной теории Вирхова. В этой статье он показывает удивительное сходство между естественно возникающим воспалением и процессом ракового роста.

Дворак также отметил, что более одного вида рака из шести напрямую связаны с состоянием хронического воспаления (см. таблицу 1).

ТАБЛИЦА 1. Некоторые виды рака, напрямую связанные с воспалением

Вид рака	Причина воспаления
MALT-лимфома	Бактерия Helicobacter pylori
Рак бронхов	Кремнезем, асбест, сигаретный дым
Мезотелиома	Асбест
Рак пищевода	Метаплазия Баррета
Рак печени (печеночно-клеточный)	Вирус гепатита В и С
Рак желудка	Гастрит, вызванный Helicobacter pylori
Саркома Капоши	Тип 8 вируса герпеса человека
Рак мочевого пузыря	Шистосомоз
Рак толстой и прямой кишки	Хроническое воспаление кишечника
Рак яичников	Воспаление органов малого таза; коррекция тканей; тальк
Рак шейки матки	Вирус папилломы

Процессы, с помощью которых раковым клеткам удается извратить механизмы исцеления выглядят примерно так: если иммунные клетки спешат восстановить повреждения, то раковым клеткам воспаление нужно, чтобы поддержать свой рост. Для этого они начинают в изобилии производить вещества, без которых невозможно естественное заживление ран — цитокины, простагландины и лейкотриены1).
Эти вещества действуют наподобие химических удобрений, увеличивающих эффективность воспроизводства — в данном случае воспроизводства раковых клеток.
Быстро растущая опухоль использует их не только для собственного развития, но и для того, чтобы сделать окружающие ее барьеры более проницаемыми.

Процесс, который позволяет иммунной системе восстановить повреждения и преследовать врагов по всему организму, обращен теперь на пользу раковым клеткам. Они приспособили его для собственного распространения и воспроизводства.

Благодаря воспалению раковые клетки проникают в прилегающие ткани, в кровоток и, мигрируя, образуют отдаленные колонии, называемые метастазами.

Обычный воспалительный процесс

При повреждении ткани туда устремляются клетки иммунной системы. Они отслеживают и разрушают бактерии, а также стимулируют рост новых клеток и кровеносных сосудов, чтобы зарубцевать рану.
Как только ткань восстановлена, процессы прекращаются.

Раковый воспалительный процесс

Раковые клетки — это, по сути, рана, которая не заживает. Они производят вещества, регулирующие межклеточные и межсистемные взаимодействия (цитокины и другие), стимулируя рост опухоли и развитие новых кровеносных судов (ангиогенез).

В случае нормально заживающих ран умные иммунные клетки останавливают воспроизводство «пожарных» химических веществ после восстановления ткани.
В случае с раком воспроизводство этих веществ не прекращается.
Избыток противовоспалительных ингредиентов блокирует естественный процесс — апоптоз (самоубийство клеток).
Апоптоз генетически запрограммирован в каждой клетке для предотвращения хаоса вследствие избыточного образования тканей.

В норме апоптоз наступает естественным образом — клетки реагируют на сигналы о том, что их количества уже достаточно для формирования здоровой ткани.
При росте раковых клеток этот процесс нарушается, что позволяет опухоли продолжать рост.

Также раковые опухоли «разоружают» иммунные клетки, находящиеся поблизости.
Затягивающийся воспалительный процесс приводит лейкоциты в смятение.
Естественные клетки-киллеры нейтрализуются.
Они даже не пытаются бороться с опухолью, которая растет в вольготных условиях.

Движущей силой роста опухоли является порочный круг, который удается создать раковым клеткам.
Побуждая иммунные клетки поддерживать воспаление, опухоль заставляет организм создавать топливо, необходимое для ее роста и последующего вторжения в окружающие ткани.
Чем больше опухоль, тем больше очаг воспаления и тем успешнее она поддерживает собственный рост.

Эта гипотеза была полностью подтверждена в исследованиях.
Было доказано, что чем успешнее раковым клеткам удается спровоцировать местное воспаление, тем агрессивнее ведет себя опухоль и тем быстрее она распространяется на большие расстояния, в конечном счете достигая лимфатических узлов и давая метастазы.

Оценка степени воспаления

Количественная оценка произведенных опухолью веществ, поддерживающих воспаление (маркеры воспаления), помогает предсказать время жизни больного при многих видах рака (толстой кишки, груди, простаты, матки, желудка и мозга).

Учёные установили, что пациенты с самым низким уровнем маркеров имели в два раза больше шансов прожить еще несколько лет по сравнению с другими.
Эти маркеры дают гораздо более точный прогноз выживания, чем состояние здоровья пациента во время постановки диагноза.

Исследователи разработали очень простую формулу для оценки индивидуального риска. Она основана на анализе двух компонентов крови:

С-реактивный белок (CRP) < 10 мг/л и альбумин > 35 г/л = минимальный риск;
CRP > 10 мг/л ИЛИ альбумин < 35 г/л = средний риск;
CRP > 10 мг/л И альбумин < 35 г/л = высокий риск.

Таким образом, наличие или отсутствие воспаления является главным фактором, определяющим здоровье.
Это верно, даже когда воспаление не кажется серьезным и не дает видимых симптомов, таких как боль в суставах или сердечно-сосудистые заболевания.

Основные факторы, влияющие на воспаление

Усиливают	Ослабляют
Традиционная западная пища	Средиземноморская, индийская, азиатская кухня
Очищенные сахара	Сложные сахара
Белая мука	Мука из цельного зерна, смешанная мука (из разных злаковых)
Красное мясо животных, выращенных промышленным способом	Мясо животных, откормленных семенами льна или травой (не чаще трех раз в неделю)
Масла, богатые омега-6 жирными кислотами (кукурузное, подсолнечное, соевое)	Оливковое масло, масло льняного семени, очищенное рапсовое масло
Жирная рыба, богатая омега-3 жирными кислотами
Молочные продукты, полученные от выращенного промышленным способом скота (особенно если это продукты из цельного молока)	Молочные продукты, полученные от животных, которые в основном питались травой
Яйца кур, в корме которых преобладают кукуруза и соя	Яйца деревенских кур или кур, питающихся семенами льна
Постоянный гнев и депрессия	Смех, безмятежность, спокойствие
Низкая физическая активность (менее двадцати минут в день)	Пятидесятиминутная прогулка три раза в неделю (или тридцать минут шесть раз в неделю)
Сигаретный дым, атмосферные загрязнения,токсичные вещества чистящих бытовых средств, домашняя пыль	Чистая среда обитания

Химические вещества, поддерживающие размножение раковых клеток

Рост и распространение раковых клеток в значительной степени зависят от одного-единственного химического вещества, выделяемого раковыми клетками — фактора, без которого опухоли становятся значительно более слабыми.
Этот фактор называется «ядерный фактор — каппа Б» или «NF-kB».
Блокирование его активности делает большинство раковых клеток снова «смертными» и предотвращает образование метастазов.

Ключевая роль фактора NF-kB при раке настолько признана в настоящее время, что практически любое лекарство, предотвращающее рак, является ингибитором фактора NF-kB.

Естественные вещества, сдерживающие размножение раковых клеток

Существуют естественные вещества, ингибирующие NF-kB и таким образом сдерживающие размножение раковых клеток:

катехины, содержащиеся в зеленом чае;
ресвератрол, присутствующий в красном вине.

Смотри также: Онкология и питание

Противовоспалительные средства

Исследования показали, что люди, регулярно использующие противовоспалительные средства (адвил, нурофен, ибупрофен и т. д.), менее подвержены заболеванию раком, чем те, кто не делает этого.
К сожалению, эти лекарства оказывают и побочное действие: довольно высок риск заработать гастрит или язву желудка.

Большие надежды вначале возлагали на такие новые противовоспалительные средства, как виокс и целебрекс.
Они являются ингибиторами губительного фермента, который вырабатывают опухоли, чтобы ускорить свою экспансию.
В нескольких исследовательских проектах изучали защитное действие этих лекарств и получили весьма обнадеживающие результаты.
Однако сопутствующее им повышение риска сердечно-сосудистых заболеваний, выявленное в 2004 году, в значительной степени погасило ранний энтузиазм, и эти препараты при терапии рака не используются.

Противовоспалительные мероприятия

Профилактические противовоспалительные мероприятия включают в себя следующие простые действия:

устранение из окружающей нас среды вызывающих воспаление токсинов;
применение противораковой диеты;
стремление к эмоциональному равновесию;
физическая активность.

Консультации

Если данная проблема актуальна для вас или ваших близких, мешает вам чувствовать себя счастливым человеком, то мы готовы помочь вам в решении этой проблемы. Подробнее

!!Рекомендуем: Обучение ⇒ Семейная Энциклопедия Здоровья ⇒ Консультация аналитика ⇒ Оглавление ⇒ Главная сайта

Советы или рекомендации, приводимые в данном разделе, не предназначены для того, чтобы заменить собой услуги лечащего врача, психотерапевта или психиатра.
Данная информация не выступает в качестве альтернативы профессиональному медицинскому лечению и не предлагает ни диагноза, ни лечения каких-либо конкретных медицинских или физиологических проблем, если они у вас есть.
Если у вас есть какие-то проблемы со здоровьем, то проконсультируйтесь со своим врачом.

Источник