Nature: Питательное вещество в говядине и молоке улучшает иммунный ответ на рак

Трансвакциновая кислота, или ТВА, длинноцепочечная жирная кислота, содержащаяся в мясе и молочных продуктах пастбищных животных, таких как коровы и овцы, повышает способность CD8+ Т-клеток проникать в опухоли и уничтожать раковые клетки, говорится в новом исследовании ученых из Чикагского университета.

Исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Nature, также показывает, что пациенты с более высоким уровнем циркулирующего в крови TVA лучше реагируют на иммунотерапию, что позволяет предположить, что он может быть использован в качестве пищевой добавки, дополняющей клинические методы лечения рака.

Существует множество исследований, пытающихся расшифровать связь между питанием и здоровьем человека, и понять основные механизмы очень сложно из-за большого разнообразия продуктов, которые употребляют люди. Но если мы сосредоточимся только на питательных веществах и метаболитах, получаемых из пищи, мы начнем понимать, как они влияют на физиологию и патологию, — говорит Цзин Чен, доктор философии, профессор медицины Университета Чикаго Джанет Дэвисон Роули и один из старших авторов нового исследования.

Сосредоточив внимание на питательных веществах, способных активировать реакцию Т-клеток, мы нашли одно из них, которое действительно усиливает противоопухолевый иммунитет, активизируя важный иммунный путь.

Поиск питательных веществ, активирующих иммунные клетки

Лаборатория Чена занимается изучением того, как метаболиты, питательные вещества и другие молекулы, циркулирующие в крови, влияют на развитие рака и реакцию на противораковое лечение. Для нового исследования два постдокторанта, Хао Фань (Hao Fan), PhD, и Сиюань Ся (Siyuan Xia), PhD, оба соавторы, начали с базы данных, включающей около 700 известных метаболитов, получаемых из пищи, и собрали библиотеку соединений «питательных веществ крови», состоящую из 235 биологически активных молекул, получаемых из питательных веществ. Они проверили соединения из новой библиотеки на способность влиять на противоопухолевый иммунитет путем активации CD8+ Т-клеток — группы иммунных клеток, критически важных для уничтожения раковых или вирусно-инфицированных клеток.

Оценив шесть лучших кандидатов на клетках человека и мыши, ученые убедились, что наилучшие результаты показал TVA. TVA — наиболее распространенная трансжирная кислота, содержащаяся в человеческом молоке, но организм не может вырабатывать ее самостоятельно. Только около 20% TVA расщепляется до других побочных продуктов, а 80% циркулирует в крови.

Это означает, что она должна делать что-то еще, поэтому мы начали работать над этим вопросом, — сказал Чен.

Затем исследователи провели серию экспериментов с клетками и моделями мышей с различными типами опухолей. Кормление мышей рационом, обогащенным TVA, значительно снизило потенциал опухолевого роста клеток меланомы и рака толстой кишки по сравнению с мышами, которых кормили контрольным рационом. Диета, обогащенная TVA, также повышала способность CD8+ Т-клеток проникать в опухоли.

Для того чтобы понять, как TVA влияет на Т-клетки, специалисты провели ряд молекулярно-генетических исследований. В частности, была использована новая методика мониторинга транскрипции одноцепочечной ДНК — кетоксаль-ассистированное секвенирование одноцепочечной ДНК, или KAS-seq, разработанная Чуаном Хе (Chuan He), доктором философии, профессором химии Университета Чикаго (John T. Wilson Distinguished Service Professor of Chemistry at UChicago) и другим старшим автором исследования. Дополнительные анализы, проведенные в лабораториях Чена и Хэ, показали, что TVA инактивирует рецептор на поверхности клеток под названием GPR43, который обычно активируется короткоцепочечными жирными кислотами, часто вырабатываемыми микробиотой кишечника.

TVA подавляет действие этих короткоцепочечных жирных кислот и активирует клеточный сигнальный процесс, известный как путь CREB, который участвует в различных функциях, включая клеточный рост, выживание и дифференциацию. Команда также показала, что мышиные модели, в которых рецептор GPR43 был удален исключительно из CD8+ T-клеток, также не обладают повышенной способностью бороться с опухолями.

Наконец, совместно с Джастином Клайном, доктором медицинских наук, профессором медицины Университета Чикаго, группа проанализировала образцы крови пациентов, проходящих курс иммунотерапии CAR-T-клетками для лечения лимфомы. Было замечено, что пациенты с более высоким уровнем TVA, как правило, лучше реагируют на лечение, чем те, у кого этот уровень ниже. В сотрудничестве с Венди Сток, доктором медицинских наук, профессором медицины Анжули Сет Наяк, они также протестировали клеточные линии лейкемии и увидели, что TVA повышает способность препарата для иммунотерапии убивать клетки лейкемии.

Сосредоточьтесь на питательных веществах, а не на пище

Результаты исследования позволяют предположить, что TVA можно использовать в качестве пищевой добавки для различных методов лечения рака на основе Т-клеток, хотя Чен отмечает, что важно определить оптимальное количество самого питательного вещества, а не источника пищи. В настоящее время накапливается все больше данных о вредном воздействии на здоровье большого количества красного мяса и молочных продуктов, поэтому данное исследование не следует воспринимать как повод есть больше чизбургеров и пиццы; скорее, оно указывает на возможность использования таких питательных добавок, как TVA, для стимулирования активности Т-клеток. Чен считает, что, возможно, существуют и другие питательные вещества, способные оказывать аналогичное действие.

Есть первые данные о том, что другие жирные кислоты из растений передают сигнал через аналогичный рецептор, поэтому мы считаем, что существует большая вероятность того, что питательные вещества из растений могут делать то же самое, активируя CREB-путь, — сказал он.

Новое исследование также подчеркивает перспективность такого «метаболомного» подхода к пониманию того, как составные части рациона влияют на наше здоровье. По словам Чена, его команда надеется создать всеобъемлющую библиотеку питательных веществ, циркулирующих в крови, чтобы понять их влияние на иммунитет и другие биологические процессы, такие как старение.

После миллионов лет эволюции в крови циркулирует всего пара сотен метаболитов, получаемых из пищи, что означает, что они могут иметь определенное значение для нашей биологии, — заключает Чен.

Увидеть, что одно питательное вещество, такое как TVA, имеет очень целенаправленный механизм воздействия на определенный тип иммунных клеток с очень глубокой физиологической реакцией на уровне всего организма, — это действительно удивительно и интригующе.

24.11.2023


Подписаться в Telegram



Здоровье

Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни

Нервная анорексия поражает как мужчин, та...

Cell: Выяснилось, почему из-за конфет и жвачки без сахара бывают газы
Cell: Выяснилось, почему из-за конфет и жвачки без сахара бывают газы

Исследователи из Калифорнийского универси...

ИВЛ может травмировать менее эластичные легкие недоношенных
ИВЛ может травмировать менее эластичные легкие недоношенных

Многие недоношенные дети нуждаются в меха...

Neuropsychologia: Как эмоции помогают людям с афазией подбирать слова
Neuropsychologia: Как эмоции помогают людям с афазией подбирать слова

Людям с афазией труднее придумать слова, ...

eGastroenterology: Точная медицина нейтрализует воспалительные болезни кишечника
eGastroenterology: Точная медицина нейтрализует воспалительные болезни кишечника

Распространенность воспалительных заболеваний ...

Virology: Ученые создали белок рецептора COVID в клетках мыши
Virology: Ученые создали белок рецептора COVID в клетках мыши

Группа ученых из Брукхейвенской националь...

Nucleic Acids Research: Ученые открыли ключевые этапы восстановления ДНК
Nucleic Acids Research: Ученые открыли ключевые этапы восстановления ДНК

Изучая социальную мобильность в современн...

Ученые нашли ген, отсутствие которого вызывает бесплодие
Ученые нашли ген, отсутствие которого вызывает бесплодие

Мыши, у которых отсутствует определенный ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Как выглядит работающий рекламный баннер
Как выглядит работающий рекламный баннер
Исследование: теряя товарищей по стае, овсянки отказываются зимовать на прежнем месте
Исследование: теряя товарищей по стае, овсянки отказываются зимовать на прежнем месте

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса