Новое исследование на животных моделях показывает, что наличие раковой опухоли само по себе может привести к повреждению сердца, и предполагает, что виновниками являются молекулы, называемые свободными радикалами, взаимодействующие с определенными клетками сердца.
Опухоли у мышей и плодовых мушек приводили к сердечной дисфункции различной степени, особенно к снижению способности сердца перекачивать кровь.
Добавление определенных типов антиоксидантов в пищу, потребляемую плодовыми мушками с опухолями, обращало вспять повреждение их сердца - открытие, предполагающее, что вред, причиненный свободными радикалами, был вероятной связью между раком и сердечной дисфункцией.
«Рак становится системным заболеванием. Это не просто опухоль, делающая что-то одно», - сказал со-ведущий автор Шубха Гурураджа Рао, доцент фармакологии в Северном университете Огайо и адъюнкт-профессор физиологии и клеточной биологии в Университете штата Огайо.
Большая часть того, что известно о связи рака с повреждением сердца, относится к токсическим эффектам химиотерапии и мышечному истощению, с которым обычно сталкиваются больные раком.
Это первое исследование, в котором используется генетическая модель для изучения прямого воздействия рака на сердечную дисфункцию. Исследователи обнаружили, что разные гены, связанные с раком, по-разному влияют на сердце - это признак того, что генетическая информация однажды может помочь пациентам с раком принимать решения о лечении, защищающем сердце.
«Это говорит о том, что лечение может быть адаптировано, если вы знаете, какие гены вызывают рак или являются аномальными для определенных видов рака», - сказал Харприт Сингх, со-ведущий автор исследования и доцент кафедры физиологии и клеточной биологии в штате Огайо.
«Прежде всего, мы хотим, чтобы клиницисты знали, что при первом обнаружении рака, задолго до того, как наступит истощение мышц или начнется химиотерапия, другие органы получают сообщение и подвергаются воздействию».
Исследование опубликовано в журнале Antioxidants .
По оценкам, от 50 до 80% больных раком развивают состояние истощения мышц, называемое кахексией, которое может привести к сердечной недостаточности, а лучевая и химиотерапевтическая терапия связаны с повреждением сердечной мышцы, связанным с токсичностью.
Тем не менее, новые исследования показали, что проблемы с сердцем могут проявиться до того, как начнется лечение рака или истощение мышц . Команда штата Огайо отметила, что в исследовании, опубликованном недавно в Журнале Американской кардиологической ассоциации, сообщается об обнаружении аномалий сердечной ткани и сердечной функции у больных раком человека до начала лечения рака.
В этом новом исследовании исследователи из штата Огайо вводили клетки рака груди в молочные железы мышей и через четыре недели измерили сердечную функцию животных. Они обнаружили, что два показателя откачки сердца, фракция выброса левого желудочка и фракционное укорочение, снизились примерно на 20% и 22% соответственно.
У плодовых мух команда сверхэкспрессировала вызывающие рак гены, чтобы спровоцировать развитие опухолей в глазах мух. Ученые наблюдали значительно более низкую фракцию выброса и частичное укорочение - аналогично тому, что наблюдали у мышей с опухолями, - а также увеличение частоты сердечных сокращений у мух с опухолями.
Исследователи обнаружили у плодовых мушек с опухолями увеличение скорости продуцирования, а также более высокое общее количество свободных радикалов, также известных как активные формы кислорода, по сравнению с контрольной группой. Скорость продукции активных форм кислорода также была значительно выше у мышей с опухолями по сравнению с контрольной группой.
Чтобы проверить, могут ли добавки обратить вспять поражение сердца, связанное с опухолью, в корм плодовых мушек на семь дней были добавлены четыре антиоксиданта: глутатион (GSH), витамин E, CoQ10 или витамин C.
Результаты показали, что все, кроме витамина С, восстановили сердечную функцию мух до нормального уровня.
«Мы еще не знаем, почему один антиоксидант работает по сравнению с другим», - сказал Рао, добавив, что, поскольку мухи съели антиоксиданты в своей пище, исследователи также не имеют окончательной информации о дозах антиоксидантов на данный момент.
Она и Сингх также подчеркнули, что активные формы кислорода - это лишь один из выявленных механизмов повреждения сердца, связанного с опухолью, и что еще многое предстоит узнать о том, как антиоксиданты могут вписаться в схему лечения.
Хотя это исследование было сосредоточено на одном гене, вызывающем рак, для изучения механизма повреждения сердца у плодовых мушек, исследователи первоначально проверили влияние нескольких генов, вызывающих рак, у мух. Нарушение функции сердца и интенсивность воздействия на сердце варьировались в зависимости от гена. Рао планирует продолжить генетические исследования на плодовых мушках и проверить восстанавливающее действие антиоксидантов на сердце мышей с опухолями.
Сингх сотрудничает с клиницистами в штате Огайо и других учреждениях по сбору образцов крови у онкологических больных с сердечной недостаточностью.
«Сигнал идет от опухоли к сердцу, а ткань, соединяющая эти участки, - это кровь, поэтому вопрос в том, проходят ли активные формы кислорода через кровь?» он сказал. «С клинической точки зрения, нашим приоритетом является поиск корреляции между различными онкогенными путями и сердечной недостаточностью. Во-вторых, мы хотим увидеть, о чем идет речь, и можем ли мы прописать антиоксиданты ».
Среди дополнительных соавторов Приянка Карекар, Хейли Дженсен, Кэтрин Рассарт, Девасена Понналагу, Шридхар Сангви, Сакима Смит и Лия Пайтер из штата Огайо и Сара Сили из Северного университета Огайо (ONU).
