Низкобелковая диета активирует иммунные клетки, способные убивать рак

Признанным способом увеличения продолжительности жизни и снижения риска развития различных заболеваний, включая онкологические, служит ограничение калорийности питания. Это делает опухоль более чувствительной к терапии, в том числе благодаря усилению работы иммунной системы, направленной на распознавание и уничтожение раковых клеток. Однако сами онкобольные тяжело переносят ограничения в пище, поэтому ученые ищут способ достигнуть того же эффекта другими путями. И один из вариантов – изменить соотношение белков, жиров и углеводов, не снижая общей калорийности рациона.

Влияние низкобелковой диеты на течение онкозаболеваний ученые из Греции и Франции изучили на лабораторных мышах, больных лимфомой, колоректальной карциномой и меланомой. Животных разделили на 3 группы: одна получала корм с низким содержанием белков, вторая – углеводов, а третья – сбалансированный корм. При этом общее количество калорий рациона было одинаковым.

Оказалось, что низкоуглеводная диета не влияла на выживаемость животных, но диета, содержащая белка на четверть меньше обычного, обладала противоопухолевым эффектом. Как выяснилось, этот эффект был опосредован активацией клеток иммунной системы, способных убивать раковые клетки.

Известно, что диета с низким содержанием белка воздействует на работу эндоплазматического ретикулума – внутриклеточной мембранной структуры, обеспечивающей многостадийный синтез и транспорт белков, а также системы протеостаза, отвечающей за правильную укладку белковых молекул в процессе их созревания. Эндоплазматический ретикулум – это динамическая система, эффективность работы которой зависит от баланса между величиной биосинтетической нагрузки и ее «пропускной способностью». И если этот баланс нарушить, созревание белков будет идти с ошибками.

Накопление неправильно свернутых белков вызывает так называемый стресс эндоплазматического ретикулума, в результате которого клетка может погибнуть. Однако существуют механизмы, подавляющие синтез белков и способствующие разрушению мРНК, служащих матрицами для их сборки, что дает клетке возможность «отдышаться» и «перезагрузиться». Эти регуляторные молекулярные механизмы имеют общий «спусковой крючок» из трех трансмембранных белков – IRE1a, ATF6a и PERK-киназы.

Известно, что хронически протекающий адаптивный ответ на стресс эндоплазматического ретикулума создает благоприятные условия для развития опухоли, формируя благоприятное для нее микроокружение и способствуя формированию защиты от иммунной системы организма. Однако некоторые формы стресса эндоплазматического ретикулума могут, напротив, провоцировать иммуногенную гибель раковых клеток.

Низкобелковая диета активировала в раковых клетках белок IRE1α и, соответственно, запускала IRE1α-зависимый тип реакции на стресс эндоплазматического ретикулума. Сам IRE1α, в свою очередь, активировал белок RIG-I, участвующий в иммунном ответе, что и служило триггером дальнейших событий.

Чтобы проверить свои выводы, ученые вводили животным ингибиторы IRE1α, а также удаляли гены IRE1α или RIG-I в клетках мышиной колоректальной карциномы с помощью метода редактирования генома CRISPR/Cas9. Во всех этих случаях положительный эффект низкобелковой пищи на выживаемость больных мышей исчезал.

Можно ли будет использовать полученные результаты для онкологических больных, пока непонятно. Однако ученые уже начали соответствующие исследования на клеточных линиях опухолей человека, и уже первые данные подтвердили наличие связи между активацией человеческого белка IRE1α и клеток иммунной системы.

Кстати сказать, сегодня специалисты назначают низкобелковую диету людям, страдающим заболеваниями почек и печени, а также, к примеру, при наследственном заболевании фенилкетонурии, связанном с нарушением обмена аминокислоты фенилаланина. Здоровому человеку такой вид диеты использовать нежелательно и даже опасно.

Фото: https://commons.wikimedia.org

Подготовила Мария Перепечаева