Wyniki nowego badania przeprowadzonego na myszach przez naukowców z Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSK) okresy postu przeprogramowują komórki NK układu odpornościowego, aby lepiej walczyły z rakiem.

Coraz częściej bada się post i inne schematy dietetyczne jako sposoby na pozbawienie komórek nowotworowych składników odżywczych niezbędnych do wzrostu i zwiększenie skuteczności leczenia raka.

Teraz zespół naukowców z Instytutu Sloana Ketteringa MSK i ich współpracownicy wykazali po raz pierwszy, że post może przeprogramować metabolizm komórek NK, pomagając im przetrwać w trudnym środowisku w guzach i wokół nich, a jednocześnie poprawiając ich zdolność do walki z rakiem. umiejętność. Badanie prowadzone pod kierunkiem doktorantki Rebecci Delconte zostało opublikowane 14 czerwca w Odporność.

Odkrycia mogą pomóc w wyjaśnieniu jednego z mechanizmów, dzięki którym post może pomóc organizmowi w obronie przed rakiem – a także, ogólniej, w redukcji tkanki tłuszczowej i poprawie metabolizmu. Autorzy badania zauważają, że choć potrzebne są dalsze badania, ich wyniki sugerują również, że post może być strategią poprawiającą odpowiedź immunologiczną, dzięki czemu immunoterapia będzie skuteczniejsza.

„Nowotwory są bardzo głodne” – mówi immunolog dr Joseph Sun, główny autor badania. „Pobierają niezbędne składniki odżywcze, tworząc wrogie środowisko, często bogate w lipidy, które są szkodliwe dla większości komórek odpornościowych. Pokazujemy tutaj, że post przeprogramowuje te komórki NK, aby lepiej przetrwały w tym tłumiącym środowisku.

Czym są komórki NK?

Komórki NK, w skrócie komórki NK, to rodzaj białych krwinek, które mogą zabijać nieprawidłowe lub uszkodzone komórki, takie jak komórki nowotworowe lub komórki zakażone wirusem. Swoją nazwę zawdzięczają temu, że potrafią zniszczyć zagrożenie, nigdy wcześniej się z nim nie spotykając – w przeciwieństwie do limfocytów T, które wymagają wcześniejszego kontaktu z konkretnym wrogiem, aby wywołać ukierunkowaną reakcję.

Ogólnie rzecz biorąc, im więcej komórek NK jest obecnych w guzie, tym lepsze rokowania dla pacjenta.

Na potrzeby badania myszom chorym na raka odmawiano jedzenia przez 24 godziny dwa razy w tygodniu, a następnie pozwalano im swobodnie jeść pomiędzy postami. Autorzy zauważają, że takie podejście zapobiegło ogólnej utracie wagi myszy.

Jednak te okresy postu miały głęboki wpływ na komórki NK.

Podobnie jak u ludzi, u myszy zaobserwowano spadek poziomu glukozy i wzrost poziomu wolnych kwasów tłuszczowych – lipidów uwalnianych przez komórki tłuszczowe, które mogą służyć jako alternatywne źródło energii, gdy nie są obecne inne składniki odżywcze – mówi dr Delconte. .

„Podczas każdego z tych cykli postu komórki NK nauczyły się wykorzystywać te kwasy tłuszczowe jako alternatywne źródło paliwa dla glukozy” – mówi. „To naprawdę optymalizuje ich odpowiedź przeciwnowotworową, ponieważ mikrośrodowisko guza zawiera wysokie stężenie lipidów, a teraz dzięki temu treningowi metabolicznemu mogą przedostać się do guza i lepiej przeżyć”.

Post przeprogramowuje komórki NK

Naukowcy zaobserwowali, że post doprowadził również do redystrybucji komórek NK w organizmie.

Wiele komórek NK przedostało się do szpiku kostnego, gdzie dzięki postowi zostały wystawione na działanie wysokiego poziomu kluczowego białka sygnalizacyjnego zwanego interleukiną-12. To pobudziło komórki NK do wytwarzania większej ilości interferonu gamma – cytokiny, która odgrywa ważną rolę w odpowiedziach przeciwnowotworowych.

W międzyczasie komórki NK w śledzionie przechodziły osobne przeprogramowanie, dzięki czemu lepiej wykorzystywały lipidy jako źródło paliwa.

„Po połączeniu obu tych mechanizmów stwierdzamy, że komórki NK są wstępnie przygotowane do wytwarzania większej liczby cytokin w obrębie guza” – mówi dr Delconte. „A dzięki przeprogramowaniu metabolicznemu są w stanie lepiej przetrwać w środowisku nowotworu i wyspecjalizować się w zakresie ulepszonych właściwości przeciwnowotworowych”.

Nie jest jeszcze jasne, czy istnieją dwie odrębne populacje komórek NK, które są trenowane w różny sposób w różnych częściach ciała, czy też komórki w trakcie swojego tygodniowego cyklu życia przechodzą przez oba miejsca.

„To pytanie za milion dolarów” – mówi dr Sun. „I taki, na który dopiero zaczęliśmy odpowiadać, korzystając z technik znakowania komórek, które zastosowaliśmy w tym badaniu”.

Chociaż w ramach projektu nie badano próbek ludzkiego szpiku kostnego, naukowcy zauważają, że próbki krwi od pacjentów chorych na raka wykazują, że post powoduje redukcję swobodnie krążących komórek NK u ludzi, podobnie jak to zaobserwowano u myszy.

Pokazujemy tutaj, że post przeprogramowuje te komórki NK, aby lepiej przetrwały w warunkach tłumiących [tumor] środowisko.
Joseph Sun, badacz z Instytutu Sloana Ketteringa

Potencjał ulepszenia metod leczenia raka

Naukowcy twierdzą, że istnieje kilka potencjalnych możliwości poszerzenia badań nad modelem mysim w kierunku klinicznym. Po pierwsze, rozpoczynają się już badania kliniczne mające na celu zbadanie bezpieczeństwa i skuteczności postu w połączeniu ze standardowymi istniejącymi metodami leczenia. Inną możliwością byłoby zidentyfikowanie leków, które mogłyby działać na podstawowe mechanizmy bez konieczności poszczenia u pacjentów. Po trzecie, komórki NK można wprowadzić na czczo poza organizmem, a następnie podać w celu poprawy efektów leczenia.

Obecnie jednak potrzeba więcej danych klinicznych na temat skutków postu u osób chorych na raka, mówi lekarz medycyny Neil Iyengar, onkolog zajmujący się chorobami piersi w MSK i czołowy badacz zajmujący się dietą, metabolizmem i nowotworami, który nie był bezpośrednio zaangażowany w badanie badanie.

„Istnieje wiele różnych rodzajów postu i niektóre mogą być pomocne, inne mogą być szkodliwe” – mówi. „Pacjenci powinni porozmawiać ze swoimi lekarzami o tym, co jest bezpieczne i zdrowe w ich indywidualnej sytuacji”.

Odniesienie: Delconte RB, Owyong M, Santosa EK i in. Post przekształca nisze specyficzne dla tkanki, aby poprawić odporność przeciwnowotworową za pośrednictwem komórek NK. Odporność. 2024:S1074761324002759. doi: 10.1016/j.immuni.2024.05.021

Artykuł ten został ponownie opublikowany na podstawie następujących materiałów. Uwaga: materiał mógł zostać zmieniony pod względem długości i treści. Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z cytowanym źródłem. Można uzyskać dostęp do naszej polityki publikowania komunikatów prasowych Tutaj.