Витамин С и други антиоксиданти стимулират образуването на нови кръвоносни съдове при тумори на рак на белите дробове, показва ново проучване от Института Каролинска. Откритието потвърждава идеята, че хранителните добавки, съдържащи антиоксиданти, могат да ускорят растежа на туморите и метастазите.

"Открихме, че антиоксидантите активират механизъм, който кара раковите тумори да образуват нови кръвоносни съдове, което е изненадващо, тъй като преди се смяташе, че антиоксидантите имат защитен ефект", коментира ръководителят на изследването Мартин Барийо (Martin Bergö), професор в катедрата по бионауки и хранене и вицепрезидент на Института Каролинска в Швеция. "Новите кръвоносни съдове подхранват туморите и могат да им помогнат да растат и да се разпространяват."

Антиоксидантите са известни със своите ползи за здравето и обикновено се консумират чрез храна и добавки. Но скорошни изследвания на Института Каролинска сочат потенциално противоречива роля на тези молекули, като витамините С и Е, в прогресирането на злокачествените тумори.

Антиоксидантите неутрализират свободните кислородни радикали, които могат да увредят организма, и затова често се срещат в хранителните добавки. Но твърде високите дози могат да бъдат вредни.

"Няма нужда да се страхуваме от антиоксидантите в нормалната храна, но повечето хора не се нуждаят от допълнителни количества от тях", отбелязва професор Барийо. "Всъщност може да бъде вредно за пациенти с рак и хора с повишен риск от рак."

Според резултатите, публикувани наскоро в сп. The Journal of Clinical Investigation, тези молекули могат да стимулират растежа на тумора, като подпомагат образуването на нови кръвоносни съдове.

Тъй като медицинските проучвания продължават да изследват сложните механизми на развитие на рак, ефектът на антиоксидантите върху растежа на тумора се превръща в изключително важна тема, противопоставяща се на традиционните представи и водеща научния дебат в нови посоки.

Неизвестен досега механизъм

Изследователската група на професор Барийо по-рано показа, че антиоксиданти като витамин С и Е ускоряват растежа и разпространението на рак на белия дроб чрез стабилизиране на протеин, наречен BACH1. BACH1 се активира, когато нивото на свободните кислородни радикали спадне, което се случва например, когато чрез диетата се въвеждат допълнителни антиоксиданти или когато спонтанни мутации в туморните клетки активират ендогенни антиоксиданти. Сега изследователите са успели да покажат, че активирането на BACH1 индуцира образуването на нови кръвоносни съдове (ангиогенеза).

Графика, обобщаваща резултатите от проучване за ролята на протеина BACH1 и антиоксидантите.

Кислород и образуване на кръвоносни съдове - актуализирана сложна връзка

Известно е, че са необходими ниски нива на кислород (хипоксия), за да се появи ангиогенеза при ракови тумори, но новият механизъм, идентифициран от изследователите, показва, че туморите могат да образуват нови кръвоносни съдове и в присъствието на нормални нива на кислород.

Проучването също така показва, че BACH1 се регулира по подобен начин като протеина HIF-1α – механизъм, който получи Нобелова награда за физиология или медицина през 2019 г. и който позволява на клетките да се адаптират към промените в нивата на кислород. HIF-1α и BACH1 работят заедно в туморите, показва новото изследване.

Надежда за по-ефективни лекарства

"Много клинични изпитвания са оценили ефикасността на инхибиторите [т.е. потискащите средства] на ангиогенезата, но резултатите не са били толкова успешни, колкото се очакваше", казва Тин Уан (Ting Wang), докторант в групата на професор Барийо в Института Каролинска. 

"Нашето проучване отваря вратата към по-ефективни начини за предотвратяване на ангиогенезата при тумори; например, пациенти, чиито тумори показват високи нива на BACH1, могат да се възползват повече от терапията против ангиогенезата, отколкото пациенти с ниски нива на BACH1."

Последици за различни видове рак

Изследователите са използвали набор от клетъчно-биологични методи и са концентрирали по-голямата част от работата си върху тумори на рак на белия дроб чрез изучаване на органоиди – малки култивирани микротумори от пациенти.

Но те също са изследвали мишки и проби от човешки тумори на гърдата и бъбреците. Туморите, при които BACH1 се активира, или чрез погълнати антиоксиданти, или чрез свръхекспресия на гена BACH1, произвеждат повече нови кръвоносни съдове и са силно чувствителни към инхибитори на ангиогенезата.

"Следващата стъпка е да проучим подробно как нивата на кислород и свободни радикали могат да регулират протеина BACH1 и ще продължим да определяме клиничното значение на нашите резултати", обещава Тин Уан. "Ще правим подобни проучвания и при други форми на рак като рак на гърдата, бъбреците и кожата." 

Wang T, Dong Y, Huang Z, et al. Antioxidants stimulate BACH1-dependent tumor angiogenesis. J Clin Invest. 2023. doi: 10.1172/JCI169671

 Antioxidants stimulate blood flow in tumours, Karolinska Institutet