Friday, May 7, 2021

ПІДПИСКА

Здоровье Ученые объяснили, как свободные радикалы защищают от рака

Ученые объяснили, как свободные радикалы защищают от рака

А недавно ученые, проводящие эксперименты на мышах, выяснили, что свободные радикалы могут не только провоцировать рак, но и защищать нас от него.

Первоначально свободные радикалы, то есть активные формы кислорода, которые образуются, например, при курении или воздействии УФ-излучения, считались исключительно вредными для организма. Они могут вызвать так называемый окислительный стресс, который связан с развитием многих хронических заболеваний, например, рака и сердечно-сосудистые проблем. Из-за своей высокой реакционной способности они часто повреждают многие важные молекулы в клетках, включая ДНК. В результате возникает риск воспалительных реакций и перерождения пораженных клеток в раковые.

Однако дальнейшие исследования показали, что роль свободных радикалов в организме не так однозначна. Так, например, клетки легких или иммунные клетки могут самостоятельно производить свободные радикалы для уничтожения вторгшихся бактерий и вирусов. Для этого требуются относительно высокие концентрации свободных радикалов. С другой стороны, в низких концентрациях эти вещества играют важную роль в качестве сигнальных молекул. Для этих задач АФК специально вырабатываются целой группой ферментов. Одним из представителей этой группы ферментов является Nox4, который непрерывно производит небольшие количества пероксида водорода H2O2

Nox4 обнаружен почти во всех клетках организма, где его продукт H2O2 поддерживает некоторые специализированные сигнальные функции, способствуя, например, ингибированию воспалительных реакций.

Исследователи из Франкфуртского университета Гете обнаружили, что, производя H2O2, Nox4 может даже предотвратить развитие рака. Они исследовали мышей, которые не могли производить Nox4 из-за генетической модификации. Когда эти мыши подвергались воздействию канцерогенного токсина окружающей среды (канцерогена), вероятность того, что у них разовьется опухоль, удваивалась. Поскольку мыши страдали от очень разных типов опухолей, таких как саркомы кожи и карциномы толстой кишки, исследователи установили, что Nox4 оказывает фундаментальное влияние на здоровье клеток.

Молекулярные исследования показали, что H2O2, образованный Nox4, поддерживает каскад, который предотвращает попадание некоторых важных сигнальных белков (фосфатаз) в ядро ​​клетки. Если Nox4 и, следовательно, H2O2 отсутствуют, эти сигнальные белки мигрируют в ядро ​​клетки, и, как следствие, серьезное повреждение ДНК остается нераспознанным.

Тяжелые повреждения ДНК – например, двухцепочечные разрывы – происходят в организме каждый день. Клетки очень чувствительно реагируют на такое повреждение ДНК, приводя в движение целый репертуар репаративных ферментов. Если это не помогает, клетка активирует свою программу гибели – предупредительную меру организма против рака. Когда такое повреждение остается нераспознанным, как это происходит в отсутствие Nox4, это способствует образованию рака.

Если Nox4 отсутствует и, следовательно, не производит H2O2, клетки больше не распознают повреждения ДНК. Накапливаются мутации, и поврежденные клетки продолжают размножаться. ДНК повреждение больше не распознается и не восстанавливается. Пораженные клетки не удаляются, а размножаются, иногда очень быстро и бесконтрольно, что в конечном итоге приводит к развитию опухолей. Таким образом, небольшое количество H2O2 поддерживает внутреннюю баланс в клетке, который защищает клетки от дегенерации.

Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE

  1. Valeska Helfinger, Florian Freiherr von Gall, Nina Henke, Michael M. Kunze, Tobias Schmid, Flavia Rezende, Juliana Heidler, Ilka Wittig, Heinfried H. Radeke, Viola Marschall, Karen Anderson, Ajay M. Shah, Simone Fulda, Bernhard Brüne, Ralf P. Brandes, Katrin Schröder. Genetic deletion of Nox4 enhances cancerogen-induced formation of solid tumorsProceedings of the National Academy of Sciences, 2021; 118 (11): e2020152118 DOI: 10.1073/pnas.2020152118
Avatar
Лина СПИР
Журналист, журнал "Мистер Блистер"

ВЫБОР РЕДАКЦИИ

- Реклама -

НАПИШИТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here

7 + sixteen =