Категории: БиологияМедицина

Упражнения могут подавить рак, питая иммунную систему, согласно исследованию на мышах

Лайнуть/Поделиться

Физические упражнения могут предотвратить рост и распространение некоторых видов рака, и, хотя ученые до сих пор не уверены, почему это так, новое исследование на мышах предлагает возможное объяснение.

После интенсивной физической активности повышается уровень определенных метаболитов, таких как лактат, который может «подпитывать» важные иммунные клетки в нашей крови. Результаты исследования, опубликованного в eLife 23 октября, основаны в основном на экспериментах на мышах, но предварительные тесты на людях мужского пола предполагают, что у нас(людей) может действовать аналогичный механизм.

«Наши исследования показывают, что физические упражнения влияют на выработку нескольких молекул и метаболитов, которые активируют иммунные клетки, борющиеся с раком, и тем самым подавляют рост рака», –  говорит в заявлении первый автор исследования Хелен Рундквист, исследовательница рака из Каролинского института в Швеции.

Прошлые исследования показали, что физические упражнения связаны с несколько меньшим риском развития опухолей мочевого пузыря, груди, толстой кишки, почек и желудка, и у нас есть убедительные клинические доказательства того, что физическое движение может помочь некоторым пациентам справиться и выздороветь. Это могло бы даже продлить их жизнь.

Дальнейшие исследования на животных показали аналогичные результаты, при этом регулярные физические нагрузки так или иначе снижают рост злокачественных опухолей. Тем не менее, механизм, лежащий в основе этих отношений, остается неуловимым. Польза физических упражнений в борьбе с раком может иметь какое-то отношение к изменениям веса человека, его гормонов или иммунной системы.

Новое работа исследует последнюю возможность. Разделив мышей с раком на две группы – одну с доступом к вращающемуся колесу, а другую без какой-либо физической активности, исследователи обнаружили, что мыши, которые регулярно тренировались, показали более медленный рост рака и лучшие показатели выживаемости.

Однако для этого мыши должны были иметь возможность производить цитотоксические Т-клетки, которые представляют собой белые кровяные тельца, специализирующиеся на борьбе с раком и вирусами в организме. Без способности производить эти важные иммунные маркеры физическая активность не могла подавить рост рака в такой же степени.

Цитотоксические Т-клетки. На видео Т-лимфоциты представлены как аморфные шарики оранжевого и зеленого цвета. Они быстро двигаются, безостановочно обследуя окружающую среду. Как только Т-киллер обнаруживает раковую клетку (показана синим), мембранные «пальцы» лимфоцита проверяют ее. После такого «установления личности» Т-киллер связывается с клеткой и вводит ядовитые белки (показаны красным) в микротрубочки на ее поверхности. Наконец, лейкоцит прокалывает эту поверхность, позволяя ядовитому грузу уничтожить раковую клетку.

С другой стороны, когда мыши с раком не тренировались, а вместо этого получали инъекции Т-клеток от сверстников, их перспективы в целом улучшались.

«Эти результаты демонстрируют, что [цитотоксические Т-клетки] изменяются под действием упражнений, чтобы повысить их эффективность против опухолей», – пишут авторы в своей работе.

Эти изменения, по-видимому, как-то связаны с лактатом – метаболитом, вырабатываемым в мышцах во время упражнений, который позже просачивается в кровь. У мышей метаболиты, связанные с упражнениями, увеличиваются до 8 раз после упражнений. Как и ожидалось, Т-клетки в крови показали повышенное поглощение этих продуктов.

Результаты подтверждают выводы предыдущего исследования, проведенного некоторыми из тех же авторов, которые обнаружили, что лактат может поддерживать Т-клетки в крови, потенциально увеличивая их «противоопухолевую активность».

В этом случае, когда мышам ежедневно вводили высокодозированные инъекции только лактата, у животных наблюдалось увеличение Т-клеток в опухоли и уменьшение общего роста опухоли даже без упражнений.

Иллюстрация белых кровяных клеток, атакующих раковые клетки. (SCIEPRO/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Getty Images)

«Эти данные показывают, что инфузия лактата имитирует некоторые эффекты упражнений, но эти упражнения имеют дополнительные, интегративные компоненты, помимо простого повышения уровня лактата», – пишут авторы .

Хотя до сих пор исследования в основном были сосредоточены на моделях на животных, новое исследование провело предварительный тест на людях, который дал несколько схожие результаты.

Взяв образцы крови у восьми здоровых мужчин до и после 30-минутного цикла упражнений, команда заметила увеличение некоторых из тех же повышенных метаболитов, которые наблюдались у тренирующихся мышей. Если количество тех же метаболитов увеличивается у людей, как у мышей, команда надеется, что продукты физических упражнений, такие как лактат, могут укрепить иммунную систему, делая Т-клетки более эффективными в борьбе с раком и у людей, хотя для изучения конечно же необходимы дополнительные исследования.

«Мы надеемся, что эти результаты могут способствовать более глубокому пониманию того, как наш образ жизни влияет на нашу иммунную систему, и дать информацию о разработке новых методов иммунотерапии против рака», –  говорит Рундквист.

Хотя это захватывающее открытие, не следует физические упражнения рассматривать, как некую волшебную пилюлю. Например, в ходе метаанализа, проведенного еще в 2016 году, исследователи обнаружили, что среди тех, кто занимался наибольшей физической активностью в исследовании, их общий риск рака был снижен на 10 процентов по сравнению с теми, кто выполнял наименьшую часть.

Однако, если ваш риск развития рака составляет 40 процентов в течение всей жизни, это только изменяет ваш шанс заболеть раком с 40 процентов до 36 процентов – значительное снижение, конечно, но также небольшое в целом.

Тем не менее, если упражнения действительно могут изменить силу цитотоксических Т-клеток у людей, то имитация их основных эффектов может быть одним из самых многообещающих способов лечения рака в будущем. Теперь осталось разобраться, как это работает.

DOI: 10.7554 / eLife.59996


Читайте также:

Редакция

Опубликовала
Редакция

Недавние публикации

Земля на 2000 световых лет ближе к черной дыре в центре нашей галактики, чем считалось ранее

Новая карта Млечного Пути, созданная Национальной астрономической обсерваторией Японии, показывает, что Земля движется по спирали быстрее… Читать далее

01/12/2020

Искусственный интеллект помог ученым узнать, как мозг генерирует мысли

Новые алгоритмы искусственного интеллекта позволяют распознать мозговую активность, которая отвечает за мысли и рассуждения. До… Читать далее

01/12/2020

Аяуаска. Как работает: вред и области потенциального применения ДМТ

Аяуаска - это, возможно, самый мощный галлюциноген на планете, и до недавнего времени он входил… Читать далее

29/11/2020

Мозг и Вселенная: как астрофизик и нейрохирург объединились, чтобы сравнить две самые сложные системы в природе

Астрофизик из Болонского университета и нейрохирург из Веронского университета сравнили нейронные связи в человеческом мозгу… Читать далее

26/11/2020

Нейросеть, застывшая в стекле

Нет, это не статья по типу "Адский муравей, застрявший в янтаре, мучил свою жертву 99… Читать далее

25/11/2020

Женщины достигают оргазма в 80% случаев в носках по сравнению с 50% без них

Во время исследования, в котором изучалась разница в мозговой активности женщин во время реальных и… Читать далее

24/11/2020