Ученые из Иллинойского университета в Чикаго (США) установили, что причиной слабости мышц и потери веса у большинства онкобольных может быть нарушение работы мышечных кровеносных сосудов. Открытие, которое может помочь людям, пережившим рак, восстановить мышечную силу, что положительно скажется на их состоянии, описано в статье, опубликованной в Nature Cancer.
До 80% онкобольных страдают от кахексии — атрофии мышц, которая сопровождается сильной усталостью, потерей веса и отсутствием аппетита. Ученые отмечают, что это одна из причин неблагоприятного исхода у людей, переживших рак, если они не могут заниматься повседневными делами из-за потери мышечной силы. Сегодня не существует общих планов лечения кахексии, ориентированных на питание и физические упражнения. Ранее исследования этой проблемы были посвящены тому, как ее может вызывать иммунный ответ, приводящий к воспалению в мышцах.
Авторы новой работы утверждают, что по мере прогрессирования рака молекула опухоли, циркулирующая в кровотоке, может активировать «молекулярный переключатель» в клетках кровеносных сосудов мышц и привести к их дисфункции. Однако здоровье кровеносных сосудов можно восстановить, «включив» этот переключатель и тем самым обратив вспять атрофию мышц.
Исследователи использовали модель рака поджелудочной железы на животных, чтобы сравнить кровеносные сосуды в больных, кахектических и здоровых мышцах. С помощью 3D-микроскопии высокого разрешения они увидели, что в кахектических мышцах меньше кровеносных сосудов, чем в здоровых. Также было установлено, что эти мышцы имеют меньшую массу, более тонкие волокна и не так хорошо справляются с силовыми испытаниями. Это наблюдалось при изучении моделей разных видов рака, а также при тестировании образцов мышц онкопациентов.
Также ученые проанализировали гены в эндотелиальных клетках, выстилающих кровеносные сосуды в мышцах. Эндотелиальные клетки в мышцах, пораженных кахексией, были более старыми, проницаемыми и склонными к гибели, чем клетки в здоровых мышцах. Таким образом, исследователи считают, что чем сильнее дисфункция сосудов, тем больше страдает мышца.
Молекула «активин А» в эндотелиальных клетках при раковой кахексии встречается чаще, чем в здоровых клетках. Повышенное содержание активина А подавляло экспрессию важного белка под названием PGC1α. Активация PGC1α восстанавливает здоровье кровеносных сосудов и впоследствии улучшает мышечную силу. Теперь ученые разрабатывают методы лечения, нацеленные на PGC1α и активин А, для борьбы с кахексией при раке.
