Ako sa „dobrý cholesterol“ stáva ešte usilovnejším - scilog
Časopis Vedeckého fondu FWF
Na to, aby nádor mohol rásť, potrebuje cholesterol na to, aby si vytvoril nové bunkové steny. Takzvaný „dobrý“ cholesterol alebo lipoproteín s vysokou hustotou (HDL) je zároveň ochranným faktorom proti rakovine. Schrödingerov kolega Raimund Bauer podrobnejšie skúmal vplyv HDL na nádory a dokázal, že ochranný účinok proti rakovine úzko súvisí so štruktúrou častíc HDL.
Obezita (adipozita) a nadmerná nadváha sú známe rizikové faktory pre vznik rakoviny v zažívacom systéme, najmä v hrubom čreve a pankrease. "Existuje určite niekoľko metabolických parametrov, ktoré sa dostanú z rovnováhy, keď máte veľkú nadváhu." Vieme, že tukové tkanivo nielenže ukladá tuk, ale je aj hormonálne aktívne. Je tiež známe, že hladina lipidov v krvi a zloženie krvných lipidov sa líšia u metabolicky zdatných a obéznych ľudí, “opisuje počiatočnú situáciu molekulárny biológ Raimund Bauer.
Obezita spôsobená vysoko spracovanou, kalorickou stravou s vysokým obsahom tukov a uhľohydrátov vo všetkých vekových skupinách stúpa od 70. rokov. Podiel obéznych ľudí sa v súčasnosti odhaduje na viac ako 30 percent v USA a okolo 20 percent v Európe. Raimund Bauer financovaný štipendiom Erwina Schrödingera z Rakúskeho vedeckého fondu FWF študoval na Hamburg University Medical Center Eppendorf (UKE), ako fungujú častice HDL v mikroprostredí nádorov.
Štruktúra určuje funkciu
Pracovali sme s myšami, ktorým chýba hlavný štruktúrny proteín HDL, apolipoproteín A-1 (APOA-1), a teda výrazne znížili hladiny HDL v krvnej plazme. Pečeňové bunky normálne uvoľňujú HDL štrukturálny proteín APOA-1, ku ktorému sa viažu lipidové telieska, a potom sa hotová častica uvoľňuje do krvi. Jednou z úloh HDL je čerpať prebytočný cholesterol z periférie tela a transportovať ho späť do pečene na vylúčenie. Pokusy sa spočiatku zameriavali na vplyv HDL na tvorbu nových krvných ciev v nádoroch, hoci sa nenašli žiadne priame účinky, objavili sa však zaujímavé projekty, ktoré sa úspešne ďalej skúmali (pozri publikácie). Následne sa výskumník zameral na priamu interakciu HDL s nádorovými bunkami: „Štruktúra častíc HDL určuje funkciu v interakcii s nádorom. Dokázali sme to pomocou použitia častíc HDL, ktoré vysoko absorbujú cholesterol, “vysvetľuje Raimund Bauer, ktorý teraz po návrate pokračuje vo výskume na Inštitúte liečivej chémie a patobiochémie na Viedenskej lekárskej univerzite.
Ako vyzerajú rušné častice HDL
HDL cholesterol, ktorý sa všeobecne hodnotí ako „dobrý“, sa môže stať ešte pracovitejším HDL, ak sa zvýši kapacita častíc na odstránenie cholesterolu. Účinok „odstraňovania cholesterolu“ bol na jednej strane demonštrovaný rekonštituovanými HDL časticami, pre ktoré je APOA-1 biochemicky kombinovaný s fosfolipidovým obalom. Ochranný účinok na rakovinu pankreasu sa preukázal aj obchádzkou simulovanej vírusovej infekcie pečeňových buniek, ktorá potom produkovala prebytok štrukturálnych proteínov APOA-1.
Tieto špeciálne častice HDL znižovali rýchlosť rastu nádorov u myší a inhibovali bunkové delenie rakoviny pankreasu v kultúre. „Samotná vysoká hladina HDL nemusí nutne spomaliť rast nádoru. Účinok sťahovania cholesterolu a interakcia s receptormi nádorových buniek sú centrálnymi mechanizmami, pretože HDL znižuje rast nádoru. Ak ho chcete použiť terapeuticky, je potrebné cielene ovplyvniť štruktúru a množstvo, “vysvetľuje výsledky svojich výskumov Raimund Bauer.
V budúcnosti sa chce Bauer zaoberať interakciou tukových častíc HDL s receptormi rakovinových buniek v bunkových kultúrach. Dá sa predpokladať, že tieto lipoproteíny nemôžu alebo iba nedostatočne plnia svoju funkciu u obéznych ľudí. V spolupráci s Jörgom Heerenom z UKE v Hamburgu chce odborník na metabolizmus zistiť, ako sa líšia tukové častice u ľudí s metabolickou zdatnosťou a s nadváhou z hľadiska ich aktivity blokujúcej nádory. V zásade môže každý jedinec ovplyvniť hladinu lipidov v krvi cvičením a vyváženou stravou.
K človeku
Raimund Bauer vyštudoval genetiku a mikrobiológiu na Viedenskej univerzite a doktorát na Lekárskej univerzite vo Viedni v odbore metabolizmus lipidov a vývojová biológia. Vďaka zahraničnému štipendiu FWF strávil tri roky štúdiom vzťahu medzi obezitou a nádorovými chorobami vo fakultnej nemocnici v Hamburgu. Od februára 2018 Bauer opäť skúma na Lekárskej univerzite vo Viedni.