Иммунитет наизнанку: как недостаток кислорода ускоряет рак

Ученые провели исследование, чтобы понять, как недостаток кислорода влияет на развитие рака толстой кишки у мышей.

Оказалось, что у мышей, которые плохо переносят гипоксию (недостаток кислорода), опухоли растут намного быстрее, чем у тех, кто к ней устойчив. Это связано с тем, что у чувствительных мышей в тканях возникает сильное воспаление, а иммунная система работает не так, как должна. Эти различия важно учитывать при тестировании новых лекарств от рака.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале PeerJ.

Воспаление в тканях может провоцировать развитие опухолей. Например, это часто происходит при раке желудка или толстой кишки. Когда ткани воспаляются, выделяются вещества, которые повреждают ДНК здоровых клеток. Это может привести к их превращению в раковые.

Один из способов лечения рака — иммунотерапия. Врачи используют препараты, чтобы активировать иммунитет пациента и заставить его бороться с опухолями. Но проблема в том, что опухоль может подавлять иммунную систему. Ученые выяснили, что одна из причин этого — недостаток кислорода в опухоли. Однако до конца не было понятно, как именно гипоксия влияет на иммунитет.

Исследователи из Российского научного центра хирургии имени академика Б.В. Петровского решили изучить этот вопрос. Они взяли 60 мышей и разделили их на три группы: устойчивые к гипоксии, нормальные и чувствительные. Для этого мышей поместили в камеру с низким содержанием кислорода и наблюдали, как быстро у них начнутся проблемы с дыханием.

Затем ученые ввели мышам вещество, которое вызывает развитие опухолей. У чувствительных к гипоксии мышей рак развивался гораздо быстрее: опухоли появились у 85% таких животных, а у устойчивых — только у 42%. Через пять месяцев исследователи взяли образцы опухолей и органов иммунной системы (тимуса, селезенки и лимфоузлов), а также провели анализ крови.

Результаты показали, что у чувствительных мышей опухоли были в три раза крупнее. Кроме того, у них было больше иммунных клеток (В- и Т-лимфоцитов), но эти клетки работали неправильно. То есть, хотя организм пытался бороться с опухолью, иммунный ответ был неэффективным.

Джулия Джалилова, руководитель исследования, объяснила:

Мы увидели, что у чувствительных к гипоксии мышей иммунная система реагирует на опухоль сильнее, но это не помогает. Вероятно, именно поэтому рак у них прогрессирует быстрее. В будущем мы планируем разработать методы, которые помогут замедлить рост опухолей у таких организмов.

Выводы:

• У мышей, которые плохо переносят недостаток кислорода, рак развивается быстрее.
• У них сильнее воспаление, и иммунная система работает неправильно.
• Это важно учитывать при разработке новых лекарств.

Ранее ученые заметили, что брокколи помогает предотвратить рак кишечника.

Иллюстрация: Краткое резюме исследования. Источник: Dzhalilova et al. / PeerJ, 2025.

12.03.2025