Кишечные бактерии повышают эффективность химиотерапии

Кишечные бактерии повышают эффективность химиотерапии. Ученые выяснили как микрофлора кишечника способствует лечению рака. Фото.

Ученые выяснили как микрофлора кишечника способствует лечению рака

Основная задача микрофлоры кишечника — помощь в переработке пищи. Однако в последнее время ученые находят доказательства того, что на самом деле функции микрофлоры гораздо более обширны — она принимает участие в самых разных процессах в организме. Более того, ученые стали замечать, что микрофлора кишечника влияет даже на лечение онкологических заболеваний. В частности, некоторые исследования показали, что бактерии связаны с эффективностью иммунотерапии и химиотерапии. Теперь же вышло исследование, которое подтверждает, что микрофлора кишечника способна повысить эффективность химиотерапии против рака поджелудочной железы, который дал метастазы. Причем действует бактерии через иммунные клетки организма.

Микрофлора влияет на лечение рака

Существует несколько видов рака поджелудочной железы, но наиболее распространенным является протоковая аденокарцинома, изучением которой и занялись ученые Университетской клиники Гамбург-Эппендорф. Известно, что у одних людей этот вид рака поддается химиотерапии, а у других — нет. В результате ученые стали выяснять в чем разница между пациентами.

Как вы наверняка догадались, разница заключалась в микрофлоре. Но каким образом бактерии могут влиять на эффективность терапии? Известно, что микрофлора способна влиять на клетки нашего организма при помощи биоактивных молекул. Анализ крови показал, что у людей, у которых рак поддавался лечению, содержится гораздо больше β-индолилуксусной кислоты, или гетероауксина, чем у остальных пациентов.

Это вещество представляет собой фитогормон, который стимулирует рост растений. Однако синтезируют этот фитогормон не только растения, но и грибы, и даже бактерии. Соответственно, такой способностью обладают и кишечные бактерии. Ученые заметили, что чем выше содержание этого вещества в крови, тем лучше прогноз на лечение заболевания.

Микрофлора влияет на лечение рака. Ученые заметили, что эффективность лечения рака поджелудочной железы зависит от вещества, которое выделяют кишечные бактерии. Фото.

Ученые заметили, что эффективность лечения рака поджелудочной железы зависит от вещества, которое выделяют кишечные бактерии

Но действительно ли повышенное содержание β-индолилуксусной кислоты в крови связано с микрофлорой кишечника? Чтобы выяснить это, ученые провели эксперимент — мышам, которые не имели собственной микрофлоры кишечника и при этом были больны метастазирующей аденокарциномой, пересадили микрофлору кишечника от пациентов, у которых рак поддавался лечению. В результате обнаружилось, что у мышей тоже повысилось содержание фитогормонов в крови, при этом эффективность терапии повысилась.

Кроме того, ученые удалось выяснить, какие бактерии синтезируют
β-индолилуксусную кислоту — к таким относится вид Bacteroides fragilis и Bacteroides thetaiotaomicron. К слову, ученые давно замечали, что эти бактерии связаны с успешным лечением рака, теперь это предположение подтвердилось.

Почему бактерии повышают эффективность терапии против рака

Бактерии синтезируют гетероауксин из аминокислоты триптофана. Отсюда следует, что для повышения эффективности терапии от рака следует потреблять продукты, богатые триптофаном. Исследование на мышах, результаты которого опубликованы в журнале Nature, показало, что триптофановая диета действительно повышает эффективность химиотерапии.

Почему бактерии повышают эффективность терапии против рака. Исследование на мышах показало, что гетероауксин повышает эффективность лечения любого рака. Фото.

Исследование на мышах показало, что гетероауксин повышает эффективность лечения любого рака

Разумеется, ученые выяснили каким образом гетероауксин влияет на эффективность химиотерапии. Оказалось, что вещество воздействует не напрямую, а через иммунные клетки, именуемые нейтрофилами. Ранее мы рассказывали, как эти клетки создают “сети” ДНК, в которых ловят вирусы.

Когда нейтрофилы поглощают гетероауксин, синтезируют более токсичную молекулу — производное β-индолилуксусной кислоты. Этот токсин попадает в злокачественные клетки, где усиливает окислительный стресс, а также блокирует процесс аутофагии. При помощи последнего клетка самоочищается от различного мусора и поддерживает себя в нормальном состоянии.

Обязательно переходите по этой ссылке, чтобы подписаться на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛЕ. С ним вы будете в курсе самых последних событий в мире науки и высоких технологий.

В результате сильного окислительного стресса злокачественные клетки становятся более восприимчивыми к химиотерапии. Причем такой эффект наблюдался со всеми видами опухолей, а не только раком поджелудочной железы, что обнаружили ученые, когда вводили мышам β-индолилуксусную кислоту. Однако, как и другие новые способы лечения рака, показавшие свою эффективность, данный метод нуждается в длительных клинических испытаниях, прежде чем медики смогут применять его на практике.

Муравьев будут использовать для диагностики рака?

Муравьев будут использовать для диагностики рака? Ученые обучили муравьев определять рак по запаху мочи. Фото.

Ученые обучили муравьев определять рак по запаху мочи

Одной из причин высокой смертности от онкологических заболеваний, как мы неоднократно рассказывали, является несвоевременная его диагностика. Поэтому ученые уже не один десяток лет ломают голову над тем, как эффективно диагностировать рака на самых ранних этапах. Недавно мы рассказывали о том, что ученые работают над технологией диагностики онкологических заболеваний по ДНК при помощи искусственного интеллекта, и уже добились определенных результатов. Однако, как показало другое исследование, выявлять рак может не только искусственный интеллект, но и вполне натуральный, которым обладают муравьи.

Диагностика рака по запаху

Технологии диагностирования рака, которые применяются в настоящее время, далеко не идеальны. К примеру, биопсия и колоноскопия очень узконаправлены, применяются только в том случае, когда уже имеется подозрение на рак в том или ином месте тела. Диагностика на основе поиска белков и пептидов тоже имеет свои минусы, к примеру, может не показывать рак на ранних этапах. К тому же этот способ тоже достаточно узконаправленный.

Но какие еще онкомаркеры можно использовать? Науке давно известно, что опухолевые клетки содержат определенные летучие органические соединения (ЛОС), другими словами, они имеют определенный запах. Более того, этот запах могут чувствовать животные, к примеру, собаки. Как известно, они обладают очень чувствительным обонянием. Поэтому после определенной дрессуры помогают медикам ставить диагноз пациентам.

Диагностика рака по запаху. Раковые клетки имеют определенный запах, который могут улавливать животные с хорошим обонянием. Фото.

Раковые клетки имеют определенный запах, который могут улавливать животные с хорошим обонянием

Но почему собак массово не используют для диагностики рака? Дело в том, что обнюхивать тысячи образцов, чтобы найти из них один, который обладает определенным запахом, очень сложно даже для собаки. А если собака «не в духе», она может вообще пропустить образец. Кроме того, обучение собак требует много времени и сил, а значит является дорогостоящей процедурой.

Очевидно нужен более надежный и простой способ диагностики. По мнению ученых, более эффективной и дешевой альтернативной собакам являются муравьи, которых тоже можно обучить выявлять рак.

Как муравью определяют рак

Обоняние в жизни муравьев играет очень важную роль. Они используют химические сигналы практически для всего: находят пищу, отличают товарищей по колонии от чужих муравьев, защищают детенышей и т.д. Во многом именно благодаря этой “химической коммуникации” муравьи способны не только создавать сложные сообщества маток и рабочих особей, но и действовать синхронно. Правда, иногда такая коммуникация играет с ними злую шутку, в результате чего иногда гибнет вся колония. Но сейчас речь не об этом.

Как муравью определяют рак. Собаки способны обнаруживать рак по запаху, но не очень эффективны. Фото.

Собаки способны обнаруживать рак по запаху, но не очень эффективны

У муравьев, в отличие от собак и других животных, нет носа. Их рецепторы расположены на усиках. В своем исследовании авторы обучили несколько десятков шелковистых муравьев (Formica fusca) использовать эти обонятельные рецепторы для обнаружения опухолей в моче грызунов. Шелковистые муравьи были выбраны для эксперимента не случайно. Известно, что они обладают хорошей памятью и легко обучаются.

Исследователи вначале пересадили образцы человеческих раковых клеток молочной железы мышам. Затем они они вызвали у муравьем ассоциацию мочи больных грызунов с сахаром. В результате муравьи в лабораторных условиях стали отличать мочу здоровых мышей от больных, проводя возле нее на 20% больше времени. Об этом авторы работы сообщили в своем исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Как муравью определяют рак. Шелковистые муравьи могут выявлять рак более эффективно, чем собаки. Фото.

Шелковистые муравьи могут выявлять рак более эффективно, чем собаки

Как говорит Батист Пикере, ведущий автор исследования, сотрудник Северного парижского университета Сорбонны во Франции, секрет успеха заключается в том, что муравьи просто хотят есть сахар. Надо сказать, что Батист Перне, как он сам рассказывает, был очарован муравьями с самого детства, поэтому много времени наблюдал и даже играл с ними в саду. Это помогло ему использовать потенциал насекомых в медицинских целях.

Муравье — перспективные биодетекторы?

Сами исследователи довольны результатами своей работы. Они уверены, что в скором будущем получится массово использовать муравьев в качестве недорогих и эффективных биодетекторов, способных обнаруживать онкологические заболевания в моче пациентов. Обучение насекомых не занимает много времени. Однако предварительно авторам придется еще придется выполнить много работы, чтобы окончательно убедиться в эффективности технологии.

Не забудьте подписаться на ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ, где мы подготовили для вас поистине захватывающие и увлекательные материалы.

В первую очередь надо выяснить как муравьи реагируют на дополнительные факторы, такие как диета или возраст пациента. На следующем этапе исследователи будут обучать этих насекомых обнаруживать рак у реальных пациентов. Конечно, в идеале лучше было бы распознавать рак еще до его появления. Ранее мы рассказывали, что это тоже возможно. Но даже диагностика на ранней стадии болезни поможет увеличить выживаемость.

Древние животные страдали от рака более 200 миллионов лет назад

Древние животные страдали от рака более 200 миллионов лет назад. Ученые обнаружили рак костной ткани у ископаемого существа, которое жило более 215 миллионов лет назад. Фото.

Ученые обнаружили рак костной ткани у ископаемого существа, которое жило более 215 миллионов лет назад

Рак — одно из самых страшных заболеваний человечества. Согласно данным ВОЗ, только в 2020 году от него в мире скончались около 10 миллионов человек. Но появился он не в наши дни, как многие предполагают, а гораздо раньше. Первые письменные упоминания об онкологических заболеваниях встречаются еще в папирусах Древнего Египта. Но когда вообще впервые появился рак? Согласно последним данным, это произошло задолго до появление человека на Земле. Недавнее исследование, опубликованное международной группой ученых, стало очередным тому подтверждением. В нем говорится, что от остеосаркомы страдали существа, жившие еще в триасовом периоде (начался более 250 миллионов лет назад и закончился 201 миллион лет назад). В настоящее время остеосаркома — это распространенный вид рака костей, которым болеют люди.

Первое свидетельство рака костей

Ученые периодически обнаруживают следы тех или иных заболеваний в останках доисторических животных. Возраст некоторых болезней иногда насчитывает десятки миллионов лет. Но на этот раз древнее заболевание оказалось еще старше. Его удалось обнаружить в окаменелостях крупной амфибии Metoposaurus krasiejowensis междисциплинарной международной исследовательской группе под руководством доктора Давида Сурмика, сотрудника Силезского университета в Катовице.

Метопозавры, представители темноспондильных, или расчлененнопозвонковых земноводных, более 215 миллионов лет назад обитали в поймах рек на юго-западе Польши. Окаменелость со следами рака была обнаружена в районе деревни Красеюв, расположенной недалеко от города Ополе. Это место на юго-западе Польши, которое давно прославилось многочисленными останками ископаемых позвоночных.

Первое свидетельство рака костей. Скелет метопозавра, амфибии, обитавшей в поймах рек на юго-западе Польши. Фото.

Скелет метопозавра, амфибии, обитавшей в поймах рек на юго-западе Польши

Для изучения внутренней структуры разросшейся костной ткани, покрывавшей большую часть позвонка метопозавра, авторы работы использовали рентгеновские лучи. Томографические снимки показали, что больная ткань не только разрослась вокруг наружной поверхности кости, но и проникла глубоко внутрь ее структуры. Дальнейший анализ снимков показал, что большая часть исходной структуры позвонка, то есть здоровой кости, была разрушена в результате разрастания раковой опухоли.

“На основании этих данных стало ясно, что причиной разрастания была злокачественная опухоль” — говорит Давид Сурмик, руководитель исследования.

Первое свидетельство рака костей. Реконструкция роста раковой костной ткани на позвонке древнего существа. Фото.

Реконструкция роста раковой костной ткани на позвонке древнего существа

Медицинский диагноз древней амфибии

Для получения более точных данных о древнем заболевании, авторы исследования решили разрезать образец и провести гистологический анализ. Кроме того, они воссоздали трехмерную модель позвонка. Как говорят сами ученые, эти данные помогли поставить своего рода “медицинский” диагноз древней амфибии.

Исследование показало, что костная ткань разрасталась нетипично. В своем исследовании, опубликованном в журнале BMC Ecology and Evolution, ученые описывают специфическое развитие опухоли. Кроме того, команде удалось реконструировать динамику развития заболевания в течение жизни животного. К слову, это первый случай, когда ученые смогли определить динамику роста онкологического заболевания для вымершего животного.

Медицинский диагноз древней амфибии. Остеосаркома — самый распространенный вид рака костей у людей. Фото.

Остеосаркома — самый распространенный вид рака костей у людей

Остеосаркома — самый древний вид рака?

В ходе микроструктурного исследования ученым удалось получить много информации о контакте злокачественной опухоли со здоровой костной тканью. Основываясь на этих наблюдениях, исследовательская группа пришла к выводу, что рак, поразивший ископаемую амфибию, был остеосаркомой. Это одна из наиболее распространенных злокачественных опухолей костей у человека в настоящее время.

Данная злокачественная опухоль также стала одним из древнейших свидетельств рака в летописи окаменелостей. Кроме того, это единственное свидетельство рака у ископаемого земноводного существа.

Обязательно подписывайтесь на ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ, где вас ожидают поистине захватывающие и увлекательные материалы.

Надо сказать, что несколько лет назад ученые обнаружили остеосаркому у другого ископаемого древнего существа, о чем мы рассказывали ранее. Это был динозавр, относящийся к роду центрозавров, живший 76 миллионов лет назад. То есть это существо было гораздо моложе амфибии метопозавра. Опухоль центрозавра стала самой древней, которую ученые описали на уровне клеточных структур.

Еще ранее заболевания костей удавалось обнаружить в останках тираннозавров, но это были доброкачественные опухоли. Кроме того, остеосаркому диагностировали у доисторической черепахи. Однако тогда заболевание не было настолько подробно изучено и описано. Ну а напоследок напомним, что в 2022 году ученым удалось обнаружить динозавра со следами респираторного заболевания.

Внутри опухолей живут грибки, которые разносят рак по организму?

Внутри опухолей живут грибки, которые разносят рак по организму?

Ученые обнаружили, что внутри раковых клеток содержатся грибки

Ученые давно занимаются изучением онкологических заболеваний и ищут новые эффективные методы их лечения. Но, несмотря на это, регулярно о заболевании выясняются новые неожиданные факты. К примеру, в прошлом году ученые были удивлены способностью лейкоза впадать в ”спячку”, что позволяет ему успешно противостоять химиотерапии. Надо сказать, что рак вообще ведет себя словно разумное существо. К примеру, опухоль мозга заставляет работать на себя окружающие клетки, так как без их поддержки быстро погибает сама по себе. Теперь же ученым удалось выяснить, что внутри опухолей живут грибки. Но играют ли они какую-либо роль в развитии онкологических заболеваний? Как известно, грибки чрезвычайно приспособлены к выживанию в любых условиях. Возможно, необычные свойства рака тоже как-то с ними связаны? Однозначного ответа на этот вопрос пока нет, но имеются некоторые небезосновательные предположения, которые вас наверняка удивят.

В каких раковых опухолях живут грибки

Ученые обнаружили следы грибков в самых разных видах злокачественных опухолей, среди которых рак молочной железы, рак поджелудочной железы, против которого, возможно, появится препарат, а также легких толстой кишки и т.д. Причем к такому выводу пришли сразу две группы ученых, которые провели параллельные исследование — первое было опубликовано сотрудниками Калифорнийского университета в Сан-Диего, а второе подготовлено исследователями медицинского учебного заведения Weill Cornell Medicine и Университета Дьюка.

Внутри опухолей живут грибки, которые разносят рак по организму?

Ученые обнаружили грибок во всех исследованных ими типах рака

В первом исследовании авторы изучили 35 различных типов рака, использовали для этого более 17 000 образцов тканей, крови и плазмы пациентов. Самое интересное, что не в каждых образцах тканей присутствовали следы грибков. Однако во всех 35 видах рака иногда находился грибок. Причем, он присутствовал, как правило, в больших количествах. Но встречались и образцы тканей с небольшим количеством грибка.

У каждого типа рака свой набор грибков?

Во втором исследовании ученые обнаружили еще более интересную странность — каждый тип рака содержит собственный уникальный набор видов грибков. Как правило, все грибки безвредные, которые часто живут в организме людей и никак себя не проявляют. Однако есть и те, которые вызывают заболевания, такие как кандидоз.

Также ученые заметили, что грибки обычно сосуществуют внутри рака с определенными бактериями. Но пока неизвестно, взаимодействуют ли грибки с этими бактериями, и, если такое взаимодействие есть, влияет оно каким-либо образом на биологию рака или нет.

Внутри опухолей живут грибки, которые разносят рак по организму?

Грибок Blastomyces часто присутствует внутри рака желудочно-кишечного тракта, легких и молочной железы

Эти выводы коррелируют с исследованием первой группы ученых, о чем сообщает журнал Nature. Авторы уделили внимание раку желудочно-кишечного тракта, легких и молочной железы. Как выяснилось, внутри этих трех типов рака обычно содержатся грибки Candida, Blastomyces и Malassezia.

Как грибки влияют на раковые опухоли

Как сообщают исследователи, в некоторых образцах ткани они находили одну клетку грибка на 1000–10 000 злокачественных клеток. На первый взгляд это кажется не много, однако следует учитывать, что рак может содержать около миллиарда клеток. По мнению ученых, такое большое количество клеток грибка в опухоли говорит о том, что он оказывает влияние на развитие болезни.

Внутри опухолей живут грибки, которые разносят рак по организму?

Грибок, возможно, влияет на распространение рака по организму

Более того, обе исследовательские группы обнаружили признаки того, что рост некоторых грибков связан с самым негативным для больного ходом развития рака. К примеру, у пациентов с раком молочной железы, внутри которого был грибок Malassezia globosa, выживаемость ниже, чем у пациентов без грибка.

Обязательно подписывайтесь на ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ, где вас ожидают поистине захватывающие и увлекательные материалы.

Вторая группа ученых заметила, что у пациентов с высоким содержанием грибка Candida в раке желудочно-кишечного тракта повышена активность генов, вызывающих так называемое безудержное воспаление. При этом у них рак быстрее распространяется по организму, и выживаемость таких поциентов, соответтвенно, низкая. Правда, чтобы сделать окончательные выводы, ученым необходимо провести дополнительные исследования. Если их предположение подтвердится, это будет означать, что лечение онкологических заболеваний должно происходить параллельно с противогрибковой терапией.

Ученые вылечили опухоль мозга за несколько дней

Ученые вылечили опухоль мозга за несколько дней

Ученые нашли способ, как вылечить рак мозга за несколько дней

Раковые опухоли опасны для организма лишь по той причине, что они отлично маскируются и “обманывают” различные его системы. К примеру, иммунная система может легко уничтожить злокачественные клетки, однако она их попросту не видит, так как они притворяются здоровыми клетками. Поэтому ученые сейчас работают над различными способами, которые позволяют указать иммунной системе на раковые клетки в организме, к примеру, при помощи мРНК вакцин. Но это не единственная перспективная технология лечения рака. Как известно, опухоль очень прожорлива. Поэтому она старается обмануть свое окружением, чтобы здоровые клетки помогали опухоли развиваться. Если же лишить ее такой поддержки, то она может погибнуть сама по себе, даже без воздействия иммунитета или каких-либо препаратов.

Как клетки мозга поддерживают опухоль

Одной из самых опасных, и в то же время часто встречающихся видов опухолей мозга является глиобластома. Как и другие злокачественные опухоли, она требует поддержки, поэтому за ней активно «ухаживают» клетки, именуемые астроцитами. Ранее предполагалось, что задача последних заключается лишь в обслуживании нейронов, поэтому их еще называли клетками-няньками. Но, позже выяснилось, что они способны косвенно влиять на когнитивные функции мозга, так как вмешиваются в работу нейронов.

Ученые вылечили опухоль мозга за несколько дней

Глибастома — самый распространенный и опасный вид опухоли мозга

Изучая работу обычных астроцитов и тех, которые находятся рядом с опухолью, израильские ученые выяснили каким образом они поддерживают глиобластому. Оказывается, клетки-няньки используют для этого сразу два механизма. Первый из них заключается во взаимодействии с нейронной системой. Как и при обслуживании обычных нейронов, астрофаги призывают иммунные клетки микрофаги к опухоли.

Однако микрофаги не борются с опухолью, как должны. Астроциты делают так, что они начинают работать на глиобластому — устраняют все опасности, которые могут ей навредить. К таким опасностям относятся остатки погибших клеток, всевозможный молекулярный мусор и т.д.

Второй механизм еще более важный для опухоли — он отвечает за питание рака холестерином. Как мы уже сказали, злокачественные клетки прожорливы, так как им требуется много энергии. Однако в головном мозге получить необходимое количество энергии не так просто. Гематоэнцефалический барьер, расположенный между кровеносной системой и нервной тканью, не все вещества из крови пропускает в мозг.

Ученые вылечили опухоль мозга за несколько дней

Клетки астроциты обеспечивают питание и защиту злокачественной опухоли

Астроциты же питают клетки мозга холестерином, поэтому способны синтезировать его в большом количестве. Соответственно, когда они оказываются рядом с опухолью, начинают снабжать ее этим веществом.

Как ученые вылечили рак мозга

Как ученые сообщают в своем исследовании, опубликованном в журнале Brain, опухоль без астроцитов оказывается настолько беспомощной, что погибает в течение нескольких дней. Разумеется, речь не идет о физическом уничтожении клеток-нянек. Достаточно лишь помешать им выполнять свою работу по поддержке опухоли. Но как это сделать?

Ученые вылечили опухоль мозга за несколько дней

Без астроцитов опухоль быстро погибает и больше не возвращается

Как было сказано выше, астроциты синтезируют холестерин в большой объеме, необходимый для питания рака. Однако просто синтезировать вещество недостаточно. Его еще необходимо транспортировать. Этим занимается белок ABCA1.

Когда авторы отключали этот белок, и он переставал выполнять свою задачу, поток холестерина иссякал, что приводило к быстрой гибели опухоли от голода. Причем, после того, как рак погибает, он больше не возвращается, в отличие, к примеру, от традиционных способов лечения, таких как химеотерапия или лучевая терапия. К слову, лейкоз вообще способен «прятаться» от химиотерапии.

Как заставить опухоль мозга голодать?

Ученые проводили опыты на животных. С одной стороны, можно предположить, что у людей вышеописанные процессы работают иначе. Однако авторы обращают внимание на то, что дольше всего живут те пациенты с опухолью мозга, у которых менее активны гены, помогающие снабжать злокачественные клетки онкологии. Также продлевает жизнь низкая активность генов, которые “успокаивают” иммунную систему.

Обязательно подписывайтесь на ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ, где вас ожидают поистине захватывающие и увлекательные материалы.

Поэтому, блокируя работу астроцитов, вполне возможно, что получится лечить рак мозга и у людей. Однако еще неизвестно, насколько данный метод терапии будет безопасен. Помощь астроцитов необходима и нормальным клеткам. С другой стороны, исследование показало, что опухоль без питания погибает быстро. Теоретически, работу астроцитов можно было бы блокировать на время, пока не погибнут злокачественные клетки.