scilog

Списанието на FWF Science Fund

За да расте туморът, той се нуждае от холестерол, за да изгради нови клетъчни стени. В същото време, така нареченият „добър“ холестерол или липопротеин с висока плътност (HDL) е защитен фактор срещу рак. Колегата на Шрьодингер Раймунд Бауер изследва по-подробно ефекта на HDL върху туморите и успява да покаже, че защитният ефект срещу рака е силно свързан със структурата на HDL частиците.

Здравословният начин на живот предотвратява рака. Настоящите изследвания показват как холестеролът взаимодейства с раковите клетки. Източник: TheOtherKev/Pixabay

Затлъстяването (затлъстяването) и наднорменото тегло са известни рискови фактори за развитието на рак в храносмилателната система, особено в дебелото черво и панкреаса. „Със сигурност има множество метаболитни параметри, които излизат от равновесие, когато сте с наднормено тегло. Знаем, че мастната тъкан не само съхранява мазнини, но е хормонално активна. Известно е също, че нивата на липидите в кръвта и съставът на липидите в кръвта се различават при метаболитно годни и затлъстели хора “, казва молекулярният биолог Раймунд Бауер, описвайки първоначалната ситуация.

Затлъстяването, причинено от високо преработена, висококалорична, богата на мазнини и въглехидрати диета във всички възрастови групи нараства от 70-те години на миналия век. Делът на хората със затлъстяване в момента се оценява на повече от 30 процента в САЩ и около 20 процента в Европа. Финансиран от стипендия на Ервин Шрьодингер от Австрийския научен фонд FWF, Раймунд Бауер изучава в Хамбургския университетски медицински център Епендорф (UKE) как HDL частиците работят в микросредата на туморите.

Структурата определя функцията

Работихме с мишки, на които липсва основният структурен протеин на HDL, аполипопротеин A-1 (APOA-1) и по този начин значително намали нивата на HDL в кръвната плазма. Чернодробните клетки обикновено освобождават HDL структурния протеин APOA-1, към който се прикрепят липидните тела, след което готовата частица се освобождава в кръвния поток. Задачите на HDL включват За изтегляне на излишния холестерол от периферията на тялото и транспортирането му обратно в черния дроб за отделяне. Експериментите първоначално се фокусираха върху ефекта на HDL върху образуването на нови кръвоносни съдове в тумори, въпреки че не бяха открити преки ефекти, но се появиха вълнуващи проекти, които бяха успешно проучени допълнително (вж. Публикации). В резултат изследователят се фокусира върху прякото взаимодействие на HDL с туморните клетки: „Структурата на HDL частиците определя функцията при взаимодействието с тумора. Успяхме да покажем това, използвайки HDL частици, които силно отнемат холестерола “, обяснява Раймунд Бауер, който сега продължава изследванията си в Института по медицинска химия и патобиохимия към Медицинския университет във Виена след завръщането си.

Как изглеждат натоварените HDL частици

HDL холестеролът, който обикновено се оценява като „добър“, може да стане още по-трудолюбив HDL, ако се увеличи капацитетът на зареждане на частиците за отстраняване на холестерола. Ефектът на „премахване на холестерола“ е демонстриран от една страна при възстановени HDL частици, за които APOA-1 се комбинира биохимично с фосфолипидна обвивка. Защитен ефект при рак на панкреаса е показан и чрез заобикалянето на симулирана вирусна инфекция на чернодробните клетки, която след това произвежда излишни структурни протеини APOA-1.

Високият капацитет на абсорбция на холестерол на малки, нискомаслени HDL частици може да увеличи антитуморната активност на тези частици (вляво). За разлика от това, вече натоварените HDL частици с високо съдържание на мазнини показват намалено туморно блокиращо свойство (вдясно). Източник: Раймунд Бауер

Тези специални HDL частици намаляват скоростта на туморен растеж при мишки и инхибират клетъчното делене на рак на панкреаса в културата. „Самото високо ниво на HDL не забавя непременно растежа на тумора. Ефектът на отнемане на холестерола и взаимодействието с рецепторите на туморните клетки са централни механизми, тъй като HDL намалява растежа на тумора. Ако искате да го използвате терапевтично, структурата и количеството трябва да се влияят целенасочено “, казва Раймунд Бауер, обяснявайки резултатите от своите разследвания.

В бъдеще Бауер планира да използва клетъчни култури, за да разгледа взаимодействието на HDL мастните частици с рецепторите на раковите клетки. Може да се предположи, че тези липопротеини не могат или само неадекватно да изпълняват своята функция при затлъстели хора. В сътрудничество с Йорг Херен от UKE в Хамбург, експертът по метаболизъм иска да разбере как мастните частици при метаболитно по-годни и хора с много наднормено тегло се различават по отношение на тяхната туморна блокираща активност. По принцип всеки индивид може да повлияе на нивата на липидите в кръвта си с упражнения и балансирана диета.

На човек
Раймунд Бауер учи генетика и микробиология във Виенския университет и докторат в Медицинския университет във Виена в областта на липидния метаболизъм и биологията на развитието. С чуждестранна стипендия на FWF той прекарва три години в изучаване на връзката между затлъстяването и туморните заболявания в Медицинския център на Хамбургския университет. От февруари 2018 г. Бауер отново изследва в Медицинския университет във Виена.