Голодание усиливает противораковые свойства иммунных клеток
Согласно новому исследованию, голодание в течение 24 часов два раза в неделю повышает способность специфических иммунных клеток, называемых естественными киллерами, бороться с раком. Результаты открывают ряд возможностей для дополнительного лечения рака в будущем.
В недавнем исследовании ученые из Онкологического центра MSK в Нью-Йорке выяснили, как голодание повышает способность иммунной системы бороться с раком.
«Опухоли очень голодны», — сказал Джозеф Сан, иммунолог и соавтор исследования. «Они поглощают необходимые питательные вещества, создавая враждебную среду, часто богатую липидами, которые губительны для большинства иммунных клеток. Здесь мы показываем, что голодание перепрограммирует эти естественные клетки-киллеры, чтобы они лучше выживали в этой подавляющей среде».
Естественные клетки-киллеры (NK) — это лейкоциты, которые оправдывают свое название, уничтожая другие клетки, зараженные вирусами и раковые клетки. Хотя их основная задача — уничтожать захватчиков, NK-клетки также взаимодействуют с другими иммунными клетками, высвобождая белки, называемые цитокинами, чтобы дать им сигнал атаковать вредные клетки. Чем больше NK-клеток проникает в раковую опухоль, тем лучше прогноз для пациента.
Исследователи заставляли голодать мышей, больных раком, в течение 24 часов два раза в неделю; они могли свободно есть между постами. Ученые обнаружили, что голодание оказало глубокое влияние на NK-клетки животных. Как это происходит и у людей, которые голодают, уровень глюкозы у мышей упал, а количество свободных жирных кислот, которые можно использовать в качестве альтернативного источника энергии при недостатке других питательных веществ, возросло. В результате NK-клетки в селезенке мышей были «перепрограммированы».
«Во время каждого из циклов голодания NK-клетки научились использовать жирные кислоты в качестве альтернативного источника топлива вместо глюкозы», — сказала ведущий автор исследования Ребекка Дельконте. «Это действительно оптимизирует их противораковую реакцию, поскольку микроокружение опухоли содержит высокую концентрацию липидов, и теперь они могут проникать в опухоль и лучше выживать благодаря такой метаболической тренировке».
Помимо предоставления альтернативного источника энергии, голодание также вызывает перемещение NK-клеток. Многие из них переместились в костный мозг, где из-за голодания подверглись воздействию высоких уровней сигнального белка под названием Интерлейкин 12. Это увеличило выработку клетками гамма-интерферона, одного из противоопухолевых цитокинов, которые они производят естественным путем.
«Объединив оба этих механизма, мы обнаруживаем, что NK-клетки заранее подготовлены к выработке большего количества цитокинов в опухоли», — сказала Дельконте. «А благодаря метаболическому перепрограммированию они становятся более способными выживать в среде опухоли и специализируются на улучшенных противораковых свойствах».
В настоящее время исследователи выясняют, существуют ли две популяции NK-клеток, которые получают различное обучение либо в селезенке, либо в костном мозге, или все клетки проходят через оба участка.
Настоящее исследование дополняет существующие данные, показывающие, что голодание можно использовать в качестве дополнения к химиотерапии рака. Кроме того, исследование может привести к выявлению лекарств, воздействующих на механизмы, вызванные голоданием, не требуя от пациентов голодания. Другой альтернативой может быть сбор NK-клеток натощак и хранение их вне организма, а затем введение их в качестве дополнительного лечения.
«Существует много разных типов голодания, и некоторые из них могут быть полезны, а другие могут быть вредными», — говорят ученые. «Пациенты должны поговорить со своими врачами о том, что безопасно и полезно для их индивидуальной ситуации».
Исследование было опубликовано в журнале Immunity.