Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, выявило изощренный механизм, с помощью которого злокачественные новообразования обеспечивают себе выживание. Рак не просто сосуществует с нервными волокнами, он активно «взламывает» сенсорную систему организма.
Опухоли захватывают сенсорные нейроны, чтобы отключить иммунную систему
Исследователи из Пенсильванского университета обнаружили, что рак легких физически подключается к сенсорным нервам, используя их как прямую линию связи с мозгом. Ученые выяснили, что эта нейронная связь позволяет клеткам рака подавлять иммунитет, позволяя опухоли беспрепятственно расти.
Клетки рака легких (на фото) у мышей могут соединяться с близлежащими нейронами, чтобы посылать в мозг сигнал «выключения», который подавляет иммунные клетки, убивающие опухоль. Steve Gschmeissner
Макрофаги. Ключевым звеном в этой цепи являются макрофаги — клетки, которые должны пожирать патогены. Но под воздействием сигналов от нервной системы они меняют свое поведение. Вместо того чтобы атаковать рак, они переходят в состояние «заживления ран». Это фундаментальная ловушка: опухоль воспринимается организмом как незаживающая травма, которую нужно не лечить, а «успокаивать», что полностью парализует противоопухолевый ответ и дает раку идеальное прикрытие.
Опухоль подключается к отросткам блуждающего нерва, отправляя по ним сигналы в головной мозг. Этот импульс заставляет мозг подавать обратную команду, которая фактически отключает защитные функции иммунных клеток непосредственно в очаге болезни. Таким образом, нервная система, призванная защищать организм, становится невольным пособником агрессора, помогая раковым клеткам множиться без контроля со стороны Т-киллеров.
Блуждающий нерв (Vagus nerve).
Масштаб этого влияния оказался колоссальным. Когда ученым удалось искусственно блокировать работу вовлеченных нейронов, рост опухоли замедлился вдвое. Соавтор работы Чэнчэн Цзинь подчеркнула высокую эффективность этого вмешательства: «Когда мы инактивировали некоторые сенсорные нейроны, мы увидели огромное, драматическое сокращение роста опухоли — в некоторых случаях более чем на 50%».
Эти данные доказывают, что периферическая нервная система является критическим фактором в прогрессировании заболевания, а не просто фоновым элементом внутренней среды.
Скрытый путь к спасению
Макрофаг, окруженный эритроцитами.
Долгое время роль нервных клеток в развитии рака оставалась в тени из-за технической сложности их изучения. Нейроны — самые длинные клетки тела, и их генетический материал находится далеко от места контакта с опухолью. Но использование новых методов генетического нокаута позволило проследить путь сигнала от легких к стволу мозга и обратно.
Выяснилось, что в ответ на запрос опухоли мозг посылает сигнал, который высвобождает норадреналин. Это вещество переводит иммунные клетки в режим подавления воспаления, который обычно включается для заживления ран, но в данном контексте только мешает организму бороться с болезнью.
Тот факт, что нервная система помогает раку, стал неожиданностью для самих ученых. Изначально они предполагали, что блуждающий нерв должен предупреждать мозг об опасности и мобилизовать силы на борьбу. На деле же рак эксплуатирует естественные механизмы торможения воспалительных процессов.
Это открытие меняет парадигму онкологии: теперь ученые видят в нейронах потенциальную мишень для терапии. Блокировка конкретных каналов связи между мозгом и опухолью может стать ключом к тому, чтобы сделать рак снова «видимым» и уязвимым для нашей собственной иммунной системы.