Рак мозга растёт на запахах

Обонятельные нейроны мозга выделяют белок, стимулирующий деление злокачественных клеток.

Мы знаем, что рак возникает из-за мутаций, но мы также знаем, что не всякая онкомутация непременно ведёт к раку. Чтобы генетическая поломка проявилась, нужны определённые условия, клетка должна чувствовать те или иные сигналы от ближайших соседей и от других органов, получать определённые вещества и т. д. Например, если взять глиому — злокачественную опухоль, которая возникает из вспомогательных (глиальных) клеток нервной системы, — то в её случае злокачественные клетки находятся посреди нейронов, а нейроны ведь постоянно обмениваются электрическими импульсами, выделяя молекулы нейромедиаторов. Могут ли нейроны спровоцировать рост глиомы?

Глиомы бывают разные. Сотрудники Чжэцзянского университета ставили опыты с мышами, у которых в раковые клетки перерождались клетки-предшественники олигодендроцитов. Олигодендроциты — это одни из глиальных клеток, формирующие на нейронах миелиновую оболочку, без которой многие нейроны работают плохо, если вообще работают. Старые олигодендроциты замещаются новыми, образующимися из тех самых клеток-предшественников. В статье в Nature говорится, что у мышей, предрасположенных к олигодендроцитной глиоме, опухоль чаще всего появлялась в обонятельной луковице (так называют комплекс нейронов, которые принимают сигналы от обонятельных рецепторов и передают их дальше, в следующие отделы обонятельного мозга).

Модифицировав рецепторные нейроны, исследователи добились того, что теперь они могли управлять их работой: по воле экспериментатора обонятельный рецептор мог отреагировать на запах, как обычно, или слабее, или сильнее,  или вообще его проигнорировать. Соответственно, сильнее или слабее работал весь обонятельный аппарат. Оказалось, что если подавлять активность обонятельных рецепторов, то глиома в зоне обонятельной луковицы будет заметно меньше. И наоборот, если обонятельные рецепторы будут чрезмерно активничать, опухоль вырастала особенно большой. То же самое получалось, когда рецепторы просто ограничивали в запахах, затыкая мышам одну или другую ноздрю: нейроны потенциально могли реагировать на запахи в своей обычной манере, но запахов было меньше. То есть именно запахи и та нейронная активность, которую они возбуждали, стимулировали рост опухоли.

Нейроны синтезируют и выделяют из себя белок IGF1 — инсулиноподобный фактор роста 1. Белки из группы факторов роста называются так потому, что стимулируют рост и деление клеток. Синтез IGF1 в нейронах зависит от того, насколько эти нейроны активны. Сам по себе IGF1 нужен для нормальной работы нервных клеток, но попутно он помогает расти и злокачественной опухоли. Чем активнее обонятельные нейроны, тем больше они производят фактора роста, что оказывается только на руку расположенным рядом клеткам глиомы. Роль IGF1 удалось подтвердить в экспериментах, в которых либо выключали сам IGF1, либо прерывали начинающуюся с него цепочку молекулярных сигналов.

Фактор роста не единственное, чем злокачественные клетки могут воспользоваться у нейронов. Ранее мы писали, что они также перехватывают у нейронов нейромедиаторы, которые помогают раковым клеткам расти и распространяться в новые зоны мозга. Более того, злокачественные клетки со своей стороны действуют на нейроны так, чтобы те работали им на пользу. Глиомы — опухоли сложные и агрессивные, плохо поддающиеся лечению; возможно, чтобы лечить их с должной эффективностью, следует учитывать их способность извлекать выгоду из обычных нервных клеток.