Железо необходимо организму, но его избыток может повредить клетки и повысить риск рака. Под действием железа возникает окислительный стресс — процесс, при котором погибает большинство клеток, но некоторые выживают и могут превратиться в раковые. Ученые из Японии выяснили, что среди таких выживших — клетки с необычно большими ядрами, и они могут быть первыми признаками рака на самой ранней стадии.
Исследователи изучали, что происходит с клетками почек у крыс после введения им соединения железа, вызывающего повреждения. Уже через неделю в тканях появились клетки с гигантскими ядрами, которые не только выживали, но и начинали вести себя как предраковые: активировались гены, связанные с ростом опухолей, и клетки становились устойчивыми к особому виду гибели, вызванному железом. Особенно много таких клеток образовывалось у крыс с мутацией в гене BRCA1 — этом же гене, нарушение которого у людей связано с повышенным риском рака молочной железы и яичников.
Оказалось, что даже соседние, внешне нормальные клетки рядом с гигантскими тоже менялись — в них проявлялись признаки, помогающие выживать в стрессовых условиях. Это значит, что наличие таких клеток может сигнализировать о начальных изменениях в ткани, ведущих к раку. Ученые также заметили, что вокруг поврежденных участков увеличивается количество вспомогательных клеток, что говорит об изменении среды вокруг потенциально опасных клеток.
С помощью современных методов анализа ученые разделили гигантские клетки на шесть типов: один тип, с очень крупными ядрами, останавливал свой рост, а другой — с удлиненными ядрами и активными раковыми генами — выглядел более опасным, особенно у животных с мутацией BRCA1. Дополнительные исследования показали, что у таких крыс нарушалась работа митохондрий — «энергетических станций» клетки, что влияло на обмен железа.
Анализ данных пациентов с раком почки показал: люди, у которых опухоли похожи на наиболее агрессивные типы гигантских клеток, жили меньше, а у людей с менее опасными типами клеток прогноз был лучше. Также в небольшом исследовании у людей с мутацией BRCA1 нашли те же аномалии в клетках молочной железы.
Эти открытия могут помочь в будущем диагностировать рак раньше — по форме ядер клеток под микроскопом.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что в США испытали на людях новый способ лечения рака.