Исследователи Юго-Западного медицинского центра UT обнаружили, что прерывистое голодание тормозит развитие и прогрессирование самого распространенного типа лейкемии у детей.
Однако эта стратегия оказалась неэффективной при другом типе рака крови, который обычно поражает взрослых.
"Это исследование с использованием мышиных моделей показывает, что влияние голодания на рак крови зависит от типа и предоставляет платформу для определения новых целей для лечения лейкемии," сказал доктор. Chengcheng "Алек" Чжан, адъюнкт-профессор физиологии Юго-Западного штата Юта и старший автор исследования, опубликованного сегодня в сети издательством Nature Medicine. "Мы также определили механизм, ответственный за различную реакцию на лечение голоданием," добавил он.
Исследователи обнаружили, что голодание как ингибирует возникновение, так и обращает вспять развитие двух подтипов острого лимфобластного лейкоза, или ОЛЛ – В-клеточного ОЛЛ и Т-клеточного ОЛЛ. Тот же метод не работал с острым миелоидным лейкозом (ОМЛ), который чаще встречается у взрослых.
ОЛЛ, наиболее распространенный тип лейкемии у детей, может возникнуть в любом возрасте. Современные методы лечения ВСЕ эффективны примерно в 90% случаев у детей, но гораздо реже у взрослых. Чжан, который также держит Hortense L. и Мортон Х. Сэнгер Профессор онкологии, Майкл Л. Розенберг, стипендиат медицинских исследований.
Он объяснил, что два типа лейкемии возникают из-за разных клеток крови, полученных из костного мозга. ALL влияет на В-клетки и Т-клетки, два типа белых кровяных телец иммунной системы, которые борются с болезнями. AML нацелен на другие типы лейкоцитов, такие как макрофаги и гранулоциты, среди других клеток.
Как при ОЛЛ, так и при ОМЛ раковые клетки остаются незрелыми, но бесконтрольно размножаются. Эти клетки не работают должным образом и вытесняют здоровые клетки крови, что приводит к анемии и инфекции. Они также могут проникать в ткани и вызывать проблемы.
Исследователи создали несколько моделей острого лейкоза на мышах и опробовали различные планы диетических ограничений. Они использовали зеленые или желтые флуоресцентные белки, чтобы пометить раковые клетки, чтобы они могли отслеживать их и определять, повысился или упал их уровень в ответ на лечение натощак. Чжан объяснил.
"Поразительно, но мы обнаружили, что на моделях ОЛЛ режим, состоящий из шести циклов, состоящих из однодневного голодания с последующим однодневным кормлением, полностью подавлял развитие рака," он сказал. По истечении семи недель у голодных мышей практически не было обнаруживаемых раковых клеток по сравнению со средним показателем почти 68 процентов клеток, которые оказались злокачественными в тестовых областях у мышей, не голодавших.
По его словам, по сравнению с мышами, которые обычно ели, у грызунов на голодании через день резко снизился процент раковых клеток в костном мозге и селезенке, а также уменьшилось количество лейкоцитов. Селезенка фильтрует кровь.
"Кроме того, после лечения натощак селезенки и лимфатические узлы у голодных мышей модели ALL были аналогичны по размеру с таковыми у нормальных мышей. Хотя первоначально они были злокачественными, несколько флуоресцентных клеток, оставшихся у голодных мышей через семь недель, по-видимому, вели себя как нормальные клетки," он сказал. "Мыши в модельной группе ALL, которые обычно ели, умерли в течение 59 дней, в то время как 75 процентов мышей, не голодавших, прожили более 120 дней без признаков лейкемии."
Известно, что голодание снижает уровень лептина, сигнальной молекулы клетки, создаваемой жировой тканью. Кроме того, предыдущие исследования показали ослабленную активность рецепторов лептина у людей с ОЛЛ. По этим причинам исследователи изучили как уровни лептина, так и рецепторы лептина на моделях мышей.
Они обнаружили, что у мышей с ОЛЛ наблюдается снижение активности рецепторов лептина, которое затем увеличивается при прерывистом голодании, сказал он.
"Мы обнаружили, что голодание снижает уровень лептина, циркулирующего в кровотоке, а также снижает уровень лептина в костном мозге. Эти эффекты стали более выраженными при повторных циклах голодания. После голодания скорость восстановления уровней лептина, по-видимому, соответствовала скорости, с которой раковые ВСЕ клетки удалялись из крови," добавил он.
Интересно, что ОМЛ был связан с более высокими уровнями рецепторов лептина, на которые голодание не влияло, что могло помочь объяснить, почему лечение голоданием было неэффективным против этой формы лейкемии. Это также предполагает механизм – путь рецептора лептина – с помощью которого голодание оказывает свое влияние на ОЛЛ, сказал он.
"Важно определить, смогут ли ВСЕ клетки стать устойчивыми к воздействию голодания," он сказал. "Также будет интересно изучить, можем ли мы найти альтернативные способы, имитирующие голодание, чтобы блокировать ВСЕ развитие."
Учитывая, что исследование не включало медикаментозное лечение, а только голодание, исследователи обсуждают с клиницистами, сможет ли протестированная схема быстро перейти к клиническим испытаниям на людях