7 Minutės
Nauji Yale universiteto tyrimai pateikia aiškų biocheminį paaiškinimą ilgai stebėtai asociacijai: reguliarus fizinis aktyvumas mažina vėžio riziką. Tiriant peles, nešiojančias krūties vėžio ar melanomos navikus, fizinis krūvis pakeitė organizmo gliukozės ir energijos paskirstymą – tai skatino raumenų medžiagų apykaitą ir tuo pačiu ribojo prieinamų kuro šaltinių kiekiui, reikalingą navikams. Tokiu būdu pastebėta lėtesnė auglių progresija, ypač tarp gyvūnų, kurie savanoriškai bėgiojo sparčiai riebalų turinčioje dietoje.
Kaip buvo atliktas eksperimentas ir ką mokslininkai matavo
Tyrimų grupę vadovavo gydytojas-mokslininkas Brooks Leitner, ir ji sekė metabolinį aktyvumą pelėms, kurias buvo implantuoti krūties ar odos melanomos navikai. Gyvūnai buvo suskirstyti pagal mitybą ir aktyvumo lygį: vieni turėjo prieigą prie bėgimo rato ir galėjo savanoriškai bėgioti, kiti liko sėslūs be papildomo judėjimo įrangos. Mokslininkai naudojo molekulinius sekiklius (tracerius), kurie gyvoje audinio struktūroje parodo, kur yra metabolizuojama gliukozė ir kiti pagrindiniai energijos substratai, kas leido susidaryti žemėlapį, kaip energija teka tarp organų, raumenų ir navikų. Be to, buvo analizuojama raumenų glikogeno atsarga, insulino jautrumas, gliukozės transporterių (pvz., GLUT4) lokalizacija ir navikų metabolinės žymės, siekiant išsamiau suprasti mechanizmus.
Po keturių savaičių aktyvios veiklos, ypač ant didelio riebalų kiekio turinčios dietos, bėgiojusios pelės parodė reikšmingą navikų sumažėjimą lyginant su sėsliais bendraamžiais. Kaip autorių kolektyvas pažymi, „nutukusios pelės, keturias savaites savanoriškai bėgiojusios po naviko injekcijos, parodė beveik 60 proc. naviko dydžio sumažėjimą.“ Šis poveikis pasirodė nuoseklus: navikai buvo mažesni pelėse, kurios reguliariai sportavo. Pateikti duomenys čia atspindi rezultatus pelėms su melanoma, kas iliustruoja poveikio pasikartojamumą įvairiuose navikų modeliuose. (Leitner et al., PNAS, 2025). Tyrime taip pat registruotos aktyvumo trukmė, distancijos ir elgesio skirtumai, kurie padėjo vertinti „dozės–atsako" santykį tarp judėjimo intensyvumo bei naviko augimo slopinimo.
Ką atskleidžia metaboliniai duomenys
Molekuliniai sekikliai aiškiai parodė, kad fizinis aktyvumas nukreipia gliukozę link skeleto raumenų ir toliau nuo navikų. Nuolatinis fizinis krūvis didina raumenų metabolinį aktyvumą: raumenų ląstelės intensyviau sudegina gliukozę, glikogeną ir kitus energijos šaltinius, pakelia mitochondrijų funkciją ir skatina gliukozės transporterių išsiplėtimą į plazminės membranos paviršių. Tuo tarpu navikai, kurie dažnai remiasi greitu glikolizės tiekimu („Warburg“ efektu), atrodo atskirti nuo šio paruošto energijos tiekimo ir pereina į aukštą streso išlikimo būseną, kuri riboja greitą ląstelių proliferavimą ir gali padidinti navikų jautrumą terapijoms.
Navikai buvo nuosekliai mažesni pelėse, kurios sportavo. Pateikti duomenys – pelės, nešančios melanomos navikus. (Leitner et al., PNAS, 2025)
Genetiniu lygiu tyrėjų grupė nustatė 417 genų, susijusių su medžiagų apykaita, kurių raiška skyrėsi tarp aktyvių ir sėslų, lieknų pelių. Tarp reikšmingiausių pokyčių – sumažėjusi mTOR baltyminio kelio aktyvacija navikuose. mTOR yra centrinis ląstelių augimo ir medžiagų apykaitos reguliatorius; jo slopinimas gali riboti naviko proliferaciją ir pagerinti apoptozės kryptis. Šie duomenys, sujungti tarpusavyje, identifikuoja gliukozę kaip pagrindinį metabolinį mediatorį, per kurį fizinis aktyvumas gali išreikšti navikus slopinančius efektus, ir pateikia molekulinį kelią, kaip aktyvumas sulėtina vėžio progresiją. Papildomi duomenys apima pokyčius oksidacinės fosforilinimo žymėse, AMP aktyvuotos proteinkinazės (AMPK) signalizacijoje ir navikų mikroaplinkos pokyčiuose, pavyzdžiui, deguonies tiekimo bei imuninės infiltracijos skirtumuose.
Kartu su mTOR signalo mažėjimu tyrime buvo nagrinėjami ir kiti metaboliniai taškai: ląstelių gliukozės transportavimo baltymai, piruvato dehidrogenazės reguliacija, lipidų metabolizmas bei raumenų ir kepenų glikogeno atsargos. Pastebėta, kad raumenų gebėjimas „ištraukti" gliukozę iš kraujotakos per fizinį krūvį konkuruoja su navikais dėl ribotų sistemos resursų, todėl navikai praranda prioritetinį prieigą prie greitai prieinamos energijos. Šis konkurencinis mechanizmas sukuria biologinį pagrindą, paaiškinantį epidemiologinius duomenis apie pratimus, mažinančius vėžio riziką.
Kodėl tai svarbu prevencijai ir galimoms terapijoms
Reikia akcentuoti, kad šie atradimai nereiškia, jog vien pratimai gali visiškai užkirsti kelią ar išgydyti vėžį. Vėžys yra daugialypė liga, kurią lemia genetiniai pokyčiai, aplinkos veiksniai, imuninė sistema bei kiti biologiniai veiksniai. Vis dėlto šis tyrimas suteikia galingą mechanistinį sluoksnį epidemiologiniams įrodymams, kuriuose aktyvus gyvenimo būdas siejamas su mažesniu vėžio paplitimu ir mirtingumu. Poveikis buvo matomas dviem skirtingų navikų tipų modeliuose, kas leidžia manyti, jog fizinio aktyvumo metabolinis pranašumas gali būti taikytinas plačiau, o ne apsiriboti vienu konkrečiu vėžio tipu.
Svarbu, kad tyrėjai pabrėžia "dozės" ir laiko aspektus. Raumenų ir navikų metabolinė sąveika, ir gebėjimas sulėtinti naviko augimą per fizinį krūvį, gali priklausyti nuo to, kiek ilgai ir kiek dažnai atliekami pratimai. Tyrime pelės, kurios sportavo dvi savaites iki naviko implantacijos, taip pat išsivystė mažesnius navikus nei sėslūs gyvūnai, kas rodo, kad ankstesnis fizinis pasirengimas arba ankstyvas aktyvumas gali turėti apsauginį poveikį. Tokie duomenys atveria diskusijas apie prevencines strategijas, kuriose įtraukiami reguliaraus fizinio aktyvumo protokolai, siekiant sumažinti vėžio riziką populiacijoje.
Iš translacinės perspektyvos šios metabolinės permainos atveria galimas terapines kryptis. Jei pratimai slopina navikus nukreipdami gliukozę į raumenis ir mažindami mTOR signalo aktyvumą, tuomet galima apsvarstyti intervencijas, kurios imituotų šiuos efektus pacientams, negalintiems sportuoti dėl ligos, negalios ar gydymo šalutinių poveikių. Tokios strategijos galėtų apimti vaistus ar metabolinius moduliatorius, stiprinančius raumenų gliukozės vartojimą, aktyvuojančius AMPK arba tiesiogiai slopinančius mTOR, taip pat naujų „exercomimetikų" (pratimus imituojančių agentų) kūrimą. Autoriai siūlo, kad gilesnis fizinio aktyvumo modifikuotų molekulinių kelių tyrimas galėtų atskleisti naujus tikslus precizinei onkologijai, leidžiančius sujungti gyvenimo būdo intervencijas su farmakologinėmis priemonėmis.
Be to, šie rezultatai skatina kurti integruotus gydymo modelius: pvz., derinant standartines onkologines terapijas (chemoterapiją, radioterapiją, imuninę terapiją) su struktūruotomis fizinio aktyvumo programomis arba su medikamentais, kurie nukreipia tumorinę metabolizmą. Tokios kombinacijos gali sustiprinti gydymo efektyvumą, sumažinti atsparumo vystymąsi ir pagerinti pacientų gyvenimo kokybę. Taip pat verta pabrėžti, kad bet koks pratimų protokolas onkologiniams ligoniams turi būti individualizuotas ir derinamas su gydančiuoju gydytoju, atsižvelgiant į paciento funkcinį pajėgumą, gydymo etapą ir bendrą sveikatos būklę.
Next steps: testing the findings in people
Pagrindinis klausimas yra, ar tokia pati gliukozės peradresacija ir genų raiškos pokyčiai vyksta žmonėms. Yale grupė planuoja pratęsti savo darbą, įtraukdama žmogaus navikų tyrimus ir vykdydama kontroliuojamas studijas, kuriose bus keičiami fizinio krūvio tipas, intensyvumas ir trukmė. Tokie klinikiniai tyrimai paaiškins, kaip kūno rengybos lygis veikia molekulinius kelius, pakeičiamus pratimais, ir ar šių kelių moduliavimas gali būti saugiai bei efektyviai panaudotas terapiniuose protokoluose. Planuojami tyrimai apims metabolinius matavimus, PET vaizdus su gliukozės analogais, navikų biopsis ir transliacijų analizę, kad būtų galima tiesiogiai palyginti pelėms gautus rezultatus su žmogaus audiniais.
Expert Insight
„Šis darbas suteikia mums apčiuopiamą metabolinį vaizdą, kaip aktyvumas kovoja su vėžiu,“ sako klinikinis onkologas, susipažinęs su tyrimu. „Mes jau rekomenduojame fizinį aktyvumą bendram sveikatos palaikymui; dabar turime mechanistinius pagrindus tirti jį kaip papildomą priemonę gydyme, ypač kai dalyvauja tokių medžiagų apykaitos kelių kaip mTOR modulacija.“
Apibendrinant, duomenys iš pelių modelių stiprina augančią argumentaciją: reguliarus fizinis aktyvumas pertvarko viso organizmo metabolizmą tokiu būdu, kuris gali riboti naviko augimą. Tiesioginis klinikinis patarimas turi išlikti atsargus – pratimai yra naudingi, bet ne pakankami kaip vienintelė terapija. Vis dėlto čia aptikti metaboliniai požymiai atveria naujas galimybes prevencijos strategijoms ir vaistams, kurie atkartoja fizinio aktyvumo sukeltą „navikus alinančią" aplinką. Ateities tyrimai, įskaitant kontrolines klinikines studijas ir detalesnius molekulinius tyrimus, bus būtini, norint perkelti šiuos atradimus iš gyvūninių modelių į praktinius žmogaus gydymo sprendimus, įskaitant individualizuotas fizinio aktyvumo programas, metabolinius moduliatorius ir kombinuotas terapines strategijas, siekiant pagerinti gydymo rezultatus bei mažinti vėžio riziką.
Šaltinis: sciencealert
Palikite komentarą