К развитию истощения при раке приводит избыток цинка в мышцах

Почти треть всех случаев смерти от рака вызвана не самим раком, а кахексией или синдромом истощения мышц, который поражает примерно 80 больных раком на поздних стадиях. Кахексия приводит к неспособности пациентов перенести стандартную терапию и снижению качества жизни. Эффективных методов лечения кахексии пока нет и причина ее развития до конца еще не выяснена.

Сотрудники медицинского центра Ирвинг Колумбийского университета предполагают, что причина истощения может заключаться в избыточном содержании цинка в мышцах онкологических пациентов.

Кахексия возникает при нескольких видах рака, включая рак поджелудочной железы, желудочно-кишечного тракта, легких, головы и шеи. Тем не менее, этот синдром остается плохо изученным по ряду причин, к которым относятся недостаточное финансирование исследований в этой области, сложность получения подопытных животных с точно смоделированным состоянием человека, и отсутствия надежных биомаркеров, которые могли бы помочь диагностировать кахексию на ранней стадии и контролировать ее развитие во время лечения.

«Распространено заблуждение, что кахексия является только проблемой питания и вызвана возникающей при раке или в процессе его лечения потерей аппетита, - говорит руководитель исследования Сварнали Ачария, доцент кафедры патологии и клеточной биологии в Институте генетики рака Колумбийского университета. – Врачи, как правило, назначают пациентам с кахексией стимуляторы аппетита, но эти средства помогают только временно, и не могу остановить кахексию. По мере того как из-за кахексии ослабевают мышцы, пациенты становятся слишком слабыми для восприятия стандартных доз препаратов от рака, и лечащим врачам приходится снижать дозы лекарств. Из-за кахексии также могут ослабевать мышцы диафрагмы и сердца, что приводит к смерти больных раком из-за дыхательной или сердечной недостаточности».

В ходе исследования ученые изучили мышцы мышей с кахексией и сравнили их с мышцами здоровых животных. Анализ показал, что у больных животных отмечалась повышенная активность белка под названием ZIP14, который, как правило, экспрессируется в клетках печени и служит для переноса металла. Ученые также обнаружили повышенный уровень ZIP14 у больных с кахексией, что подтверждает связь между уровнем ZIP14 и кахексией у людей.

Как установили исследователи, к потере мышечной ткани при раке приводит избыточное содержание цинка в мышцах, который заставляет распадаться зрелых клетки мышечной ткани и препятствует образованию новых мышечных волокон из стволовых клеток.

Как пишут авторы исследования в статье, опубликованной в журнале Nature Medicine, это открытие может способствовать разработке новых лекарств для лечения или предотвращения потери мышц у онкологических больных на поздних стадиях.

Gang Wang, Anup K. Biswas, Wanchao Ma, Manoj Kandpal, Courtney Coker, Paul M. Grandgenett, Michael A. Hollingsworth, Rinku Jain, Kurenai Tanji, Sara Lόpez-Pintado, Alain Borczuk, Doreen Hebert, Supak Jenkitkasemwong, Shintaro Hojyo, Ramana V. Davuluri, Mitchell D. Knutson, Toshiyuki Fukada, Swarnali Acharyya. Metastatic cancers promote cachexia through ZIP14 upregulation in skeletal muscle. Nature Medicine, 2018; 24 (6): 770 DOI: 10.1038/s41591-018-0054-2