Американские ученые Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (University of California, Los Angeles — UCLA), США, в ходе новой работы определили, почему диета с высоким уровнем холестерина повышает риск развития рака кишечника. Они выявили, что повышение уровня холестерина у лабораторных животных стимулировало стволовые клетки кишечника, что увеличивало риск развития опухолей и скорость их роста более чем в 100 раз. Результаты работы представлены в журнале «Cell Stem Cell».
Достаточное количество всех основных нутриентов — белков, жиров и углеводов — является необходимым условием для клеточной пролиферации, но избыточное их поступление может оказывать различные негативные действия. Специалистам давно известно о наличии взаимосвязи между диетой с высоким уровнем холестерина и риском развития рака толстого кишечника. Однако причина данной взаимосвязи до недавнего времени оставалась неизвестной. Так, ничего не было известно о регулятивных отношениях между мембранным составом, интенсивностью пролиферации и формированием опухолей. В ходе работы, проведенной на лабораторных мышах, ученые под руководством доктора Девида Геффена (David Geffen) изучали патогенез развития рака толстого кишечника и определили наличие связи между ремоделированием мембранных фосфолипидов и биосинтезом холестерина, а также заметили, что сам по себе холестерин является митогеном для стволовых клеток кишечника.
Для своей работы исследователи следили за состоянием двух групп грызунов. Животным 1-й группы увеличивали количество холестерина в корме, а у мышей 2-й группы инактивировали ген, ответственный за контроль уровня фосфолипидов. В частности, у мышей 2-й группы ученые ингибировали синтез фосфолипид-ремоделирующего фермента Lpcat3, что приводило к повышению мембранной насыщенности и стимуляции синтеза эндогенного холестерина. Фармакологическое ингибирование синтеза холестерина приводило к нормализации уровня фермента Lpcat3.
Авторы работы отметили, что способность стволовых клеток к росту и делению увеличилась у мышей обеих групп. По мере повышения уровня холестерина в организмах животных скорость деления клеток увеличивалась, что приводило к разрастанию слизистой оболочки и удлинению кишечника. Ученые описали изучаемый процесс так: фермента Lpcat3 и ремоделирование фосфолипидов регулируют пролиферацию стволовых клеток кишечника. В то же время снижение уровня фермента Lpcat3 усиливает биосинтез холестерина, а избыточный холестерин увеличивает пролиферацию стволовых клеток кишечника. Сочетание дефицита фермента Lpcat3 и усиление синтеза холестерина способствует развитию опухолей кишечника.
Ученые отметили, что в ходе данной работы им удалось доказать наличие клинически важной взаимосвязи фосфолипидов и холестерина, которая зависит от особенностей питания и влияет на скорость пролиферации стволовых клеток кишечника и формирование опухолей. Они надеются, что идентификация метаболического пути возникновения онкологических патологий поможет в разработке новых методов лечения рака толстого кишечника. В ходе следующих работ ученые надеются изучить влияние повышенного уровня эндогенного и экзогенного холестерина на развитие других видов опухолевых заболеваний.
- University of California — Los Angeles Health Sciences (2018) Study could explain link between high-cholesterol diet and colon cancer: Fats spur cells to divide faster, speeding tumor growth. ScienceDaily, Jan. 25 (http://www.sciencedaily.com/releases/2018/01/180125135551.htm).
- Wang B., Rong X., Palladino E.N.D. et al. (2018) Phospholipid Remodeling and Cholesterol Availability Regulate Intestinal Stemness and Tumorigenesis. Cell Stem Cell, Jan. 25 [Epub. ahead of print].
Юлия Котикович
