Ученые проверили, может ли полиненасыщенная жирная кислота класса омега-6 DGLA, которая регулирует производство нескольких важных групп сигнальных молекул, запускать ферроптоз клеток, в том числе раковых.
Сотрудники Университета штата Вашингтон (США) доказали, что полиненасыщенная жирная кислота — дигомо-гамма-линоленовая кислота (DGLA) класса омега-6 — способна убивать раковые клетки. Результаты работы опубликованы в Developmental Cell.
Исследование, проведенное на животной модели и клетках человека, показало, что DGLA запускает ферроптоз (одна из форм некроза, при которой в клетке накапливаются продукты перекисного окисления фосфолипидов, одного из основных компонентов всех клеточных мембран). По словам авторов, их открытие имеет много перспектив и в том числе может стать шагом к лечению онкологических заболеваний.
«Если бы вы могли доставить DGLA именно в раковые клетки, это могло бы способствовать ферроптозу и привести к гибели опухолевых клеток, — рассказала Дженнифер Уоттс, одна из авторов исследования. — К тому же знание того, что эта жирная кислота способствует ферроптозу, может повлиять на наш взгляд на заболевание почек и нейродегенерацию, когда хотим предотвратить этот тип гибели клеток».
Дигомо-гамма-линоленовая кислота в небольших количествах присутствует в организме человека, но редко входит в наш рацион. По сравнению с другими жирными кислотами, например содержащимися в рыбьем жире, DGLA изучена недостаточно хорошо. Вот уже почти 20 лет Уоттс со своей командой исследует пищевые жиры, в том числе DGLA, используя свободноживущую нематоду Caenorhabditis elegans в качестве модельного животного.
Этот микроскопический круглый червь длиной около миллиметра часто используют в молекулярных исследованиях, поскольку прозрачность тела позволяет ученым изучать активность клеток у животного в течение его относительно мимолетной жизни. Результаты, обнаруженные в результате исследования клеток C. elegans, часто переносят на клетки человека.
Так, научный коллектив из Университета штата Вашингтон обнаружил, что кормление C. elegans рационом из DGLA-нагруженных бактерий убивает все зародышевые клетки, а также стволовые, которые их образуют. При этом гибель этих клеток обладала многими признаками ферроптоза.
«Многие из механизмов, которые мы наблюдали у C. elegans, соответствовали признакам ферроптоза у млекопитающих, включая наличие окислительно-восстановительного железа и неспособность восстанавливать окисленные липиды, которые похожи на «молекулярных палачей»», — отметил Маркус Перес, соавтор работы.
Чтобы проверить, можно ли перенести полученные результаты на человека, ученые обратились к Скотту Диксону из Стэнфордского университета, который изучал ферроптоз и его роль в лечении онкологических заболеваний на протяжении многих лет. Основываясь на своих опытах с C. elegans, исследователи доказали, что дигомо-гамма-линоленовая кислота способна запустить ферроптоз и в отношении человеческих раковых клеток.
Помимо этого, они обнаружили взаимодействие с другим классом жирных кислот — эфирным липидом, который выстраивал защиту от DGLA. Когда они выводили эфирные липиды, клетки быстрее умирали в присутствии DGLA.
На продолжение исследования команда получила грант в размере 1,4 миллиона долларов от Национального института здравоохранения. В планах ученых — выяснить, что делает зародышевые клетки нематод столь чувствительными к полиненасыщенной жирной кислоте, а также изучить роль митохондрий в ферроптозе: эти крошечные клеточные включения участвуют в сжигании жира и регуляции метаболизма, обладают огромным влиянием на здоровье, особенно на риск развития рака, поэтому понимание их функций может открыть путь к эффективному методу лечения онкологических заболеваний.
Недавно проведенное исследование показало, что употребление никотина способствует активному прогрессированию опухолей головного мозга у мышей с раком легкого и лишает их шансов на выживание. А японские ученые обнаружили корреляцию между развитием рака и предшествующими инфекциями.
