Опухоль мозга начинается с нервных сигналов

Глиома зрительного нерва растёт тем сильнее, чем активнее работает сам зрительный нерв.

Опухоли образуются из-за бесконтрольного деления клеток. Делиться же клетки начинают из-за мутаций, которые, так сказать, лишают клеточный цикл тормозов: клетка начинает размножаться, не обращая внимания на здоровую ткань вокруг и не сообразуясь с потребностями организма. Но одних только мутаций не всегда бывает достаточно, нужен ещё какой-то сигнал.

В случае нейрофиброматоза 1 типа таким сигналом служит обычная активность нейронов. Нейрофиброматоз – генетическая болезнь, при которой у человека с большой вероятностью возникают опухоли, часто доброкачественные, но бывает, что и злокачественные. Опухоли развиваются на периферических нервах и в головном мозге. По статистике, у каждого шестого ребёнка с нейрофиброматозом 1 типа к семи годам появляется опухоль зрительного нерва.

Исследователи из Стэнфордского университета и Вашингтонского университета в Сент-Луисе экспериментировали с мышами, которые были генетически предрасположены к нейрофиброматозу. К девятинедельному возрасту у них начинала формироваться глиома зрительного нерва, а к 12–16 неделям опухоль была уже у всех животных.

Но если мышей с 9  до 16 недель держали в темноте, вероятность глиомы резко уменьшалась – в отличие от тех, которые жили в обычных условиях. Гены у тех и у других были одинаковы, значит, всё дело было в свете – он стимулировал зрительные нервы, и на них начинала расти опухоль. Авторы работы не просто так решили подержать мышей в темноте. Есть данные, что опухоли мозга развиваются тем быстрее, чем активнее нейроны рядом с ними. Два года назад мы писали, что опухолевые клетки перехватывают у нервных клеток нейромедиаторы, чтобы самим расти и распространяться дальше по мозгу; очевидно, нейромедиаторов будет тем больше, чем интенсивнее нейроны будут обмениваться сигналами.

Дальнейшие эксперименты показали, что если мышей погрузить в темноту чуть раньше, с шестинедельного возраста и до двенадцатинедельного, то опухоль не появится вообще ни у кого. С другой стороны, как говорится в статье в Nature, если в темное место переселить более взрослых мышей, от 12 недель и старше, с уже сформированной опухолью, то опухоль у них хотя и не исчезнет, но расти перестанет. Всё это лишний раз подтверждает, что опухолевая мутация сама по себе не обязательно приводит к опухоли – должны быть сопутствующие обстоятельства.

У мышей с нейрофиброматозными мутациями повышен уровень белка нейролигина 3, причём уровень его повышается, если зрительный нерв активен – то есть когда глаза чувствуют свет. Если нейролигин 3 отключить, опухоли будут появляться реже и будут меньше размером, несмотря на активный зрительный нерв. В человеческих мозговых опухолях уровень нейролигина 3 тоже выше обычного.

Детали молекулярного механизма, связывающего свет, нейролигин и рост опухоли, пока что не совсем ясны. Однако уже сейчас можно подумать о каких-нибудь лекарствах, которыми моно было бы действовать на этот белок, чтобы не допустить возникновения опухоли у детей с нейрофиброматозом.