В новом исследовании ученые определили, что присутствующие в опухолях поджелудочной железы некоторые иммунные клетки расщепляют структурные белки на молекулы, которые вызывают строительство плотной ткани, известного барьера для терапии. Статья опубликована в Трудах Национальных академий наук.
Под руководством исследователей из Медицинской школы Гроссмана Нью-Йоркского университета ученые изучили плотную белковую сетку, которая поддерживает органы и помогает восстанавливать поврежденные ткани. Установлено, что волокна белка коллагена, основной компонент сетки, постоянно разрушаются и заменяются для поддержания прочности на растяжение и как часть процесса заживления ран.
Прошлые исследования показали, что иммунные клетки, макрофаги, способствуют процессу, называемому десмоплазией, который вызван аномальным оборотом и чрезмерным отложением коллагена, изолирующего рак поджелудочной железы. Известно также, что в этой среде макрофаги поглощают и разрушают коллаген под действием белка, называемого рецептором маннозы (MRC1).
В текущем исследовании установлено, что деградированный коллаген увеличивает количество аргинина, аминокислоты, которая используется ферментом синтазой оксида азота (iNOS) для производства соединений, называемых активными видами азота (RNS). Это, в свою очередь, заставило соседние, поддерживающие звездчатые клетки строить сетки на основе коллагена вокруг опухолей, сообщают авторы исследования.
“Наши результаты показали, как опухоли поджелудочной железы программируют макрофаги, чтобы способствовать строительству фиброзных барьеров. Эта молекулярная структура может быть использована для противодействия прораковым изменениям в структурных тканях, окружающих опухоли”, – делятся ученые.
Рак поджелудочной железы остается трудным для лечения в значительной степени из-за обширной сети фиброзной ткани вокруг опухолей. Эта сеть не только блокирует доступ к терапии, но и способствует агрессивному росту.
Эксперименты показали, что макрофаги, выращенные в чашках с питательными веществами (культурами) и преобразованные в их толерантную к раку среду (M2), разрушают гораздо больше коллагена, чем макрофаги, которые атакуют раковые клетки (M1). Кроме того, команда подтвердила с помощью серии тестов, что макрофаги М2 имеют более высокие уровни ферментов, которые генерируют RNS, такие, как iNOS.
Чтобы подтвердить эти результаты у живых мышей, команда имплантировала звездчатые клетки, которые либо “предварительно кормили” коллажем, либо поддерживали в сыром состоянии, в бока исследуемых животных вместе с клетками рака поджелудочной железы. Ученые наблюдали 100-процентное увеличение плотности внутриопухолевых коллагеновых волокон в опухолях, полученных из раковых клеток, совместно имплантированных со звездчатыми клетками, предварительно обработанными коллагеном.
Важно отметить, что исследование впервые показало, что макрофаги вблизи клеток рака поджелудочной железы не только поглощают и разрушают больше коллагена как часть очистки белков, которые питают аномальный рост, но и изменяются в результате очистки, так что их система обработки энергии (метаболизм) перепрограммируется и сигнализирует о фиброзном наращивании.
