Сърдечният ритъм забавя растежа на тумори в сърцето

Сърдечният ритъм е в основата на изключително редките случаи на рак на сърцето, защото забавя растежа на тумори в сърдечната тъкан. Това показва международно проучване под ръководството на Университета в Триест, Италия, в което участват учени и от Австрия, Германия, Норвегия и Обединеното кралство. Изследването показва още как механичните стимули могат да бъдат използвани в бъдеще като терапевтичен инструмент срещу рака.

Изследването

Работата на международния екип от учени насочва вниманието към един малко проучен аспект от работата на сърцето. Става дума затова, че физическите сили, които действат в миокарда, не само регулират сърдечната функция, но и влияят на поведението на туморните клетки и дори забавят растежа и разпространението им. Екипът е провокиран и от факта, че сърцето е органът, в който изключително рядко се развива рак, но механизмите затова са все още слабо проучени. Затова и учените проучват, възможно ли е едно от обясненията да се крие в механичната природа на сърдечната тъкан, която е подложена на постоянен натиск и свиване.

Много рядко се случва ракът да се образува в сърцето или да метастазира в него, а това предполага, че има нещо, което инхибира растежа му в сърдечната микросреда.

За откриването на отговора екипът използва различни експериментални модели. От една страна учените наблюдават и анализират какво се случва, когато сърцето е механично „разтоварено“ и така установяват, че в тези случаи туморните клетки се разпространяват изключително бързо. За другия случай първо проектират и в лаборатория създават сърдечна тъкан. Правят го, защото така е възможно да модулират механично натоварване и да наблюдават директно реакцията на туморните клетки. Ключовото обяснение е механичното натоварване“, пишат авторите в статията с резултатите, публикувана в Science.

Резултатите от наблюдението не се променят: когато сърдечната тъкан бие и генерира механично натоварване, растежът на тумора се забавя. Когато обаче стимулът е намален, туморните клетки започват да се размножават отново при това бързо.

„Резултатите, които получихме, показват, че сърдечната пулсация не е просто физиологична функция, а може да действа като естествен супресор (заглушител) на растежа на тумора. Това предполага, че сърдечната среда е неблагоприятна за туморните клетки не само по имунологични или метаболитни причини, но и защото постоянната й механична активност физически ограничава тяхното разширяване“, коментира проф. Серена Дзакиня, специалист по молекулярна биология в Университета в Триест и ръководител на лабораторията по сърдечносъдова биология в Международния център за генно инженерство и биотехнологии.

Коментар за резултатите от проучването прави и научният директор на Кардиологичния център Мондзино и специалист по сърдечна хирургия в Миланския университет проф. Джулио Помпилио. Според него един от най-завладяващите аспекти на проучването е откритието, че механичните сили, които регулират сърдечната дейност и са известни с това, че създават среда, която е враждебна по отношение на регенеративните способности на сърцето, в същото време оказват благоприятен биологичен ефект в противодействието на растежа на тумора. „И може би това са двете страни на една и съща монета“, казва проф. Помпилио.

Резултатите

Важен акцент в проучването е, че то не само показва как и до каква степен сърдечните удари защитават органа от раковите клетки, но и обяснява как силите, упражнявани от сърдечното съкращение, не ограничават действието си единствено до клетъчната повърхност, а се простират отвъд нея. Оказва се, че те могат да повлияят и на определени вътрешни механизми на патологичните единици, които регулират възможността им за размножаване.

Това е важна стъпка, тъй като свързва механичното измерение на клетъчната среда с епигенетичната регулация на тумора и по този начин показва как сърцето не е враждебно настроено към туморните клетки единствено по имунологични или метаболитни причини, но и защото самото му движение ограничава физически тяхното разширяване.

Постоянно и повтарящо се движение създава вид физическа бариера.

Екипът сравнява резултатите, които получава от експерименталните модели, с човешки сърдечни метастази, които анализира паралелно с лезии, разположени в други органи на пациентите. По този начин учените проверяват дали молекулярните сигнатури, които наблюдават в лабораторията, са същите и в човешките проби.

Всъщност важният въпрос е дали механичните стимули могат да бъдат лост срещу рака. Най-важното е, че проучването представя разбирането за това дали и как механичните стимули могат да бъдат използвани в бъдеще като терапевтичен инструмент срещу рака.

Възможната механична туморна терапия

Факт е, казват авторите, че все още не е разработена „механична терапия“, но тя със сигурност може да допълни или вдъхнови нови онкологични стратегии. Принципът, който е резултат от изследването, е повече от ясен. И той е, че физическите сили не са просто съставна част от заболяването, а биха могли да представляват много сериозна пречка за него.

Последиците от откритието са значими, защото в резултат на тях могат да бъдат предвидени терапии, в основата на които е имитирането на подобни механични сили в други тъкани. Например, да бъдат създадени стратегии, които използват налягането, вибрациите или деформацията, за да повлияят на поведението на туморните клетки. Така физиката на тялото може да стане силен съюзник в борбата срещу рака.

Работата е дело на експерти в различни области – кардиология, онкология, биоинжетерство и биоинформатика.