Метастазные клетки получают в лимфатической системе защиту от окислительного стресса, отчего повышаются их шансы выжить в крови.

Блуждающие метастазные клетки часто оседают в лимфатических узлах, где и дают начало вторичной опухоли. Однако, по мнению исследователей из Юго-западного медицинского центра Университета Техаса, лимфатические узлы и сосуды – это не только и не столько пункт назначения для раковых клеток, сколько убежище, где можно восстановиться после каких-то неприятностей.

Метастазные клетки меланомы. (Фото: NIH Image Gallery / Flickr.com) 

Метастазные клетки распространяются по телу вместе с кровью – другого способа тут нет. Притом их очень много гибнет в крови. Главная причина их гибели в крови – окислительный стресс, когда из-за высокого уровня кислорода в клетке становится много агрессивных окислительных молекулы, так называемых кислородных радикалов. Они повреждают белки, липиды и нуклеиновые кислоты в клетке, из-за чего в ней включается программа клеточного самоубийства. Испорченная клетка погибает, тем самым не успев навредить окружающим. (Собственно, один из способов борьбы со злокачественными клетками – это пробуждение в них механизмов самоуничтожения, которые сами раковые клетки в себе успешно подавляют.)

Есть несколько механизмов клеточного самоубийства, самый известный из них – апоптоз. Но если говорить, например, о клетках меланомы, то они, попав в кровь, гибнут от другой «самоубийственной» программы – ферроптоза. Для ферроптоза сигналом служат окисленные липиды. И если клеткам меланомы дать вещество, подавляющее ферроптоз, а потом запустить в мышь, то мы увидим, что метастазов у мыши образуется намного больше, чем если это будут клетки, которых от ферроптоза ничем не защитили.

И вот тут исследователи заметили, что если обычные, не защищённые от ферроптоза меланомные клетки ввести мышам через лимфатические сосуды, то метастазов тоже получится много – как если бы у раковых клеток был заблокирован этот механизм самоуничтожения. Значит, метастазная клетка может, по крайней мере, часть пути проделать по лимфатической системе, что повысит её шансы выжить. Но что именно в лимфатических сосудах помогает раковым клеткам избежать суицида?

Ферроптоз, как было сказано, начинается с окисления липидов. Но липиды окисляются по-разному. Легче всего окисляются ненасыщенные липиды, то есть те, в состав которых входят жирные кислоты с двойными связями между атомами углерода. Соответственно, полиненасыщенные липиды, у которых таких двойных связей много, будут окисляться особенно хорошо. А вот ненасыщенные липиды, у которых таких связей нет, будут окисляться плохо. С другой стороны, как можно догадаться по названию, в ферроптозе участвует железо, и если его мало, то и ферроптоз будет идти плохо.

В статье в Nature говорится, что железа в лимфе примерно в сто раз меньше, чем в крови. Что до липидов, то в лимфе они опять же в целом менее насыщенные: в лимфе больше, чем в крови, мононенасыщенных липидов, а в крови – полиненасыщенных. Дальнейшие эксперименты показали, что меланомные клетки в лимфе обогащаются мононенасыщенными липидами; попав в кровь, такие клетки выживают с большей вероятностью. То же самое касалось и железа – после того, как раковые клетки побывали в среде без железа, ферроптоз у них не запускался. Меланомные клетки из лимфатических узлов быстрее создавали вторичную опухоль, и даже с помощью специальных лекарств их труднее было спровоцировать на самоуничтожение по механизму ферроптоза.

Иными словами, раковые клетки в лимфатической системе спасаются от преждевременной гибели. Поэтому вторичные опухоли и образуются очень часто в лимфатических узлах – потому что метастазные клетки здесь оказываются наиболее жизнеспособными. Но из лимфы метастазная клетка вполне может выбраться в кровоток и основать раковую «колонию» в каком-нибудь другом месте: поблуждав по лимфатической системе, клетка будет ещё какое-то время под её защитой (то есть с небольшим количеством железа и более-менее устойчивыми к окислению липидами).

Всё это удалось выяснить в экспериментах на мышах, но, скорее всего, у людей срабатывают те же механизмы. Возможно, если как-то подействовать на состав лимфы – например, сменив больному диету – то можно ограничить и появление вторичных опухолей. Также возможно, что ограничить таким образом метастазы можно не только для меланомы, но и для других видов рака – если другие виды рака при расселении по телу тоже пользуются лимфатической защитой.