Słabo funkcjonujące naczynia krwionośne przyczyną zaniku mięśni u pacjentów onkologicznych
Zaburzenia funkcji naczyń krwionośnych w mięśniach mogą być odpowiedzialne za osłabienie mięśni i utratę masy ciała, których doświadcza większość pacjentów z chorobą nowotworową – wynika z nowego badania naukowców z Uniwersytetu Illinois w Chicago.
To odkrycie może pomóc osobom, które przeżyły chorobę nowotworową, odzyskać siłę mięśniową, co może przyczynić się do poprawy rokowania – powiedział dr Jalees Rehman, główny autor publikacji i profesor im. Benjamina J. Goldberga, kierownik Katedry Biochemii i Genetyki Molekularnej na Wydziale Medycznym.
Aż 80% pacjentów z nowotworami doświadcza zaniku mięśni, znanego jako kacheksja – wyniszczające powikłanie objawiające się skrajnym zmęczeniem, utratą masy ciała i brakiem apetytu.
– To jeden z głównych czynników pogarszających rokowania u osób po leczeniu onkologicznym, szczególnie jeśli utrata siły mięśniowej uniemożliwia im codzienne funkcjonowanie – powiedział Rehman, który współkieruje również Translacyjnym Programem Badań Onkologicznych w Centrum Onkologii Uniwersytetu Illinois.
W miarę postępu choroby nowotworowej, krążąca we krwi cząsteczka produkowana przez guz może aktywować „molekularny przełącznik” w komórkach naczyń mięśniowych, powodując ich dysfunkcję – podano w artykule opublikowanym na łamach Nature Cancer. Jednak stan naczyń krwionośnych można odwrócić, ponownie aktywując ten przełącznik, co cofa zanik mięśni.
Nie istnieje obecnie żadna zatwierdzona przez FDA terapia kacheksji, a standardowe podejścia oparte na poprawie odżywienia i aktywności fizycznej okazują się niewystarczające – zaznacza Rehman. Dotychczasowe badania nad kacheksją koncentrowały się na roli odpowiedzi immunologicznej i zapalenia w mięśniach.
– Gdy zaczynaliśmy to badanie, niewiele było wiadomo na temat wpływu naczyń krwionośnych na masę i siłę mięśni w przebiegu kacheksji – powiedziała dr Young Mee Kim, adiunkt w Katedrze Biochemii i Genetyki Molekularnej oraz pierwsza autorka publikacji.
Naczynia krwionośne dostarczają tlen i składniki odżywcze do wszystkich narządów, w tym mięśni. Są one jednak czymś więcej niż tylko biernymi przewodami – odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu zdrowia tkanek. – Pomagają instruować nasze narządy i tkanki – podkreślił Rehman.
W badaniach na modelach zwierzęcych raka trzustki, naukowcy porównali naczynia krwionośne w mięśniach zdrowych i objętych kacheksją. Dzięki wysokorozdzielczej mikroskopii 3D wykazano, że w mięśniach objętych kacheksją jest mniej naczyń niż w zdrowych.
Mięśnie te miały również mniejszą masę, cieńsze włókna i wykazywały słabsze wyniki w testach siły. Podobne wyniki uzyskano w modelach raka okrężnicy, płuc oraz czerniaka skóry, jak i w próbkach mięśni pobranych od pacjentów onkologicznych.
Kolejnym krokiem było zbadanie ekspresji genów w komórkach śródbłonka naczyń mięśniowych. W mięśniach objętych kacheksją komórki te były starsze, bardziej przepuszczalne i podatne na śmierć niż te w mięśniach zdrowych – zauważa Kim.
– Im większa dysfunkcja naczyń, tym bardziej cierpią mięśnie – podkreślił Rehman.
Zidentyfikowano także cząsteczkę o nazwie aktywina A, która w komórkach śródbłonka objętych kacheksją występowała w większym stężeniu niż w zdrowych. Jej obecność hamowała ekspresję białka PGC1α – kluczowego dla zdrowia naczyń. Przywrócenie aktywności PGC1α poprawiało funkcję naczyń i siłę mięśni.
Zespół Rehmana pracuje nad terapiami ukierunkowanymi na PGC1α i aktywinę A jako potencjalnymi metodami leczenia kacheksji nowotworowej.
Współautorami publikacji są także: Mark A. Sanborn, Shaluah Vijeth, Priyanka Gajwani, Xinge Wang, Dahee Jung, Tibor Valyi-Nagy, Sreeparna Chakraborty, Georgina Mancinelli, Peter T. Toth, Evan H. Phillips, Paul Grippo, dr Ameen Salahudeen, Jooman Park, Su Yeon Yeon, dr Vijayalakshmi Ananthanarayanan, Yuwei Jiang, Steve Seung-Young Lee oraz Klara Valyi-Nagy.
Źródło: Nature Cancer
