Код иммунитета. Как циркадные ритмы, питание и хронический стресс влияют на иммунное старение

Глава третья:

Иммунитет и рак. Как они связаны?

Между онкологическими заболеваниями и иммунитетом существует взаимосвязь. Рак создает иммунодефицит, а ослабленное состояние иммунной системы повышает предрасположенность к злокачественным образованиям. Иммунные клетки осуществляют процесс, который называется иммунологическим надзором. С его помощью они выявляют и уничтожают предраковые и раковые клетки. Следовательно, подавленная иммунная система повышает риск появления различных онкологических заболеваний. По этой причине некоторые медицинские препараты, которые подавляют иммунную систему, помогают справиться с аутоиммунными заболеваниями, но вместе с тем способствуют появлению опухолей. [290, 291, 292, 293]

Скорее всего, вы об этом не догадывались, но иммунная система человека создана для того, чтобы уничтожать раковые клетки. Вдобавок рак ослабляет иммунитет больного и оставляет его организм беззащитным перед другими заболеваниями. Но что самое печальное, большинство видов лечения рака попутно убивают и здоровые клетки, лишая тело возможности самостоятельно бороться с опухолями.

Рак подрывает иммунитет, воздействуя на различные части организма, которые участвуют в производстве иммунных клеток. Например, лейкемия и лимфома при распространении в костный мозг сокращают производство белых кровяных телец, которые борются с инфекциями. Химиотерапия и другие целевые противоопухолевые препараты снижают уровень нейтрофилов, из-за чего повышается риск заражения вирусными и бактериальными инфекциями.

Сами вирусы могут вызвать или в значительной степени повышать риск появления раковых новообразований, например, существуют такие сочетания, как гепатит С и рак печени, вирус Эпштейна-Барр и лимфома, вирус папилломы человека (ВПЧ) и рак цервикального канала. Таким образом все, что повышает вирулентность вируса, особенно неэффективная работа иммунной системы, усугубляет риск развития рака.

Связь между иммунитетом и онкологическими заболеваниями давно установлена и подробно изучена. Больные раком страдают от ослабления иммунной системы, а неспособность сопротивляться заболеванию еще сильнее ослабляет их организм. Крепкая иммунная система служит надежной защитой от болезни, помогает телу истреблять раковые и предраковые клетки, повышает качество жизни и позволяет лучше переносить последствия химиотерапии. Эффективная работа иммунной системы выступает в качестве профилактической меры, которая снижает вероятность появления заболеваний и не дает шанса возбудителям инфекций.

В этой главе мы выясним, каким образом осуществляется взаимодействие иммунной системы и онкологических заболеваний. Мы не утверждаем, что готовы предложить какие-либо определенные средства и методы лечения. Все, что написано в этой главе, основывается на данных последних научных исследований. Мы не рекомендуем относиться к этой информации, как к профессиональной медицинской консультации, и призываем вас обратиться к врачу прежде, чем осуществлять какие-либо перемены в жизни.

Что происходит с организмом при онкологическом заболевании

Рак – это заболевание, связанное с аномальным разрастанием клеток, которое характеризуется появлением опухолей, узелков, нарушением в работе иммунной системы и появлением инфекций. Понятие рака не включает в себя доброкачественные образования, потому как они не представляют угрозу для жизни.

Существует шесть критериев рака, которые способствуют появлению злокачественной опухоли: [294]

● Рост и деление клеток без соответствующих сигналов

● Продолжение роста и деления даже при наличии обратных сигналов

● Игнорирование программируемой клеточной смерти

● Неограниченные возможности деления клеток

● Стимуляция формирования кровеносных сосудов

● Проникновение в окружающие ткани и формирование метастазов

На сегодняшний день известно более 100 различных типов рака. К наиболее распространенным из них относятся рак легких, рак предстательной железы, рак молочной железы, рак шейки матки, колоректальный рак, лейкемия и рак желудка. [295] В 2015 году с раком боролись более 90 млн человек по всему миру, из которых 8,8 млн погибли (на смерть от онкологических заболеваний пришлось 15,7 %). [296] В 2018 году рак унес жизни 9,6 млн человек, что означает, что от онкологических заболеваний умер каждый шестой. [297] К 2019 году ежегодно стали выявлять 18 млн новых случаев этого заболевания. [298] Примерно половина всех пациентов, которые лечились от инвазивного рака, умерли либо от своего заболевания, либо от лечения. [299] По данным на 2010 год, стоимость лечения рака по всему миру составляла $1,1 трлн ежегодно. [300]

Первые записи о раке были найдены в Древнем Египте, их датируют 1600 г. до н. э. [301] Гиппократ описывал похожие на раковые злокачественные новообразования словами «каркинос», «карцинос» (на греческом эти слова означают «краб») и «карцинома». Другие ученые мужи тоже пользовались этими названиями из-за сходства кровеносных сосудов, которые оплетали злокачественные опухоли, с лапками краба. [302] Во II веке греческий врач Гален предложил термин «онкос» (с греческого переводится как «отек») для обозначения всех опухолей, от которого произошло название раздела медицины «онкология». [303] Врачеватели древности пришли к выводу, что выявление на ранних стадиях и удаление опухолей приводит к наилучшим результатам.

Основными факторами развития рака считаются курение, алкоголь, ожирение, неполноценное питание, недостаток физической активности и возраст. [304] Употребление табака становится причиной гибели от раковых заболеваний в 25–30 % случаев. [305] Рак носовой полости развивается от нюхательного табака, что было описано еще в 1761 году. [306] Неправильное питание и избыточная масса тела сопутствуют смертельным исходам от онкологических заболеваний примерно в 30–35 % случаев. [307] Среди прочих причин появления опухолей можно выделить загрязнения окружающей среды, ионизирующее излучение, стресс и некоторые виды инфекций. [308] Физиологический стресс, согласно имеющимся данным, не повышает риск развития рака, но усугубляет его последствия, если человек уже болен. [309] В развивающихся странах до 25 % случаев развития онкологии возникают в результате инфекций, таких как H. pylori, гепатит В, гепатит С, вирус Эпштейна-Барр, вирус папилломы человека (ВПЧ) и вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). [310]

Канцерогены – это соединения, способствующие росту опухолей. Они отвечают за канцерогенез, иначе говоря, развитие рака. Генотоксические канцерогены, например, N-нитрозо-N-метилмочевина, ультрафиолетовое излучение, ионизирующее излучение и некоторые разновидности вирусов, вызывают необратимые разрушения или мутации, связываясь с ДНК. Негенотоксические канцерогены не повреждают ДНК напрямую. К известным канцерогенным веществам, опасным для человека, относятся радионуклиды, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские лучи, гамма-излучение, химические соединения в мясопродуктах, подвергшихся технологической обработке, табачный дым, нитриты из пищевых консервантов, вещества, которые появляются при подгорании мяса на огне, мышьяк, бензин, кадмий, никель, свинец, горючее, алкоголь и еще сотни промышленных химикатов и тяжелых металлов. Вероятно, к канцерогенам также относятся химические выбросы, андрогенные стероиды, пластик и посменная работа. [311]

Электрический ток, линии электропередачи, радиоволны, электромагнитные колебания и мобильные телефоны Всемирная организация здоровья считает возможными канцерогенными факторами, [312] но пока мы не располагаем достаточным количеством свидетельств в пользу этого предположения.

По всей видимости, рацион с высоким содержанием фруктов и овощей способствует снижению риска развития рака, однако метаанализ исследований не дал однозначного ответа на этот вопрос. [313] Наибольшую пользу приносят снижение веса и ограниченное употребление алкоголя. Метаанализ 2014 года не обнаружил никакой связи между потреблением фруктов и овощей и раком, однако растительная пища определенно снижала вероятность смерти от любых причин, особенно вследствие сердечно-сосудистых заболеваний. [314] Избыточное потребление обработанных мясопродуктов связано с повышенным риском развития рака прямой кишки, но свидетельства на этот счет неоднозначны. [315] Приготовление мяса и белка на сильном огне способствует образованию канцерогенных соединений, таких как гетероциклические амины и многоядерные ароматические углеводороды. [316] Употребление жареного мяса с некоторыми видами специй, кофе и другими растительными соединениями сглаживает его пагубное воздействие на организм. Интересный факт: кофе ассоциируют со снижением риска развития нескольких видов рака, в том числе рака печени. [317]

В большинстве случаев развитие онкологических заболеваний (90–95 %) происходит по вине факторов внешней среды. Они становятся причиной генетических мутаций, однако их можно предупредить, внеся необходимые изменения в образ жизни. [318] Около 5–10 % раковых заболеваний возникают вследствие врожденных генетических нарушений. [319] Люди с передающимися по наследству мутациями в генах BRCA1, BRCA2, репарацией неспаренных оснований и геномом CDH1 намного сильнее рискуют (риск составляет примерно 75 %) заболеть раком молочной железы и яичников, колоректальным и раком эндометрия или раком желудка. [320] И все же эти мутации встречаются крайне редко (<0,3 % всего населения), и ежегодно на них приходится только от 3 до 10 % новых случаев заболевания раком. [321] Те, чьи ближайшие родственники (родители, братья и сестры) болеют колоректальным раком, в два раза сильнее рискуют тоже стать пациентами онкологического отделения с той же болезнью. А если больных родственников двое или больше, то риск усиливается в четыре раза вне зависимости от возраста и диагноза. [322] В случае с раком легких у родственников, риск заболеть в 1,5 раза выше [323] и в 1,9 раза выше, если у кого-то в семье рак предстательной железы. [324] Если у близкой родственницы рак молочной железы развился после 50 лет, то риск составляет 1,8, а если до 50 лет – то 3,3. [325] У высоких людей выше риск развития наследственного онкологического заболевания, так как у них больше клеток, подлежащих злокачественному превращению. [326]

Эпигенетические изменения, связанные с развитием рака, едва ли имеют меньшее значение, чем генетические мутации. [327] К примерам таких изменений относятся метилирование ДНК, модификация гистонов, структурные нарушения хроматина и хромосомные мутации. [328] Они участвуют в регуляции экспрессии генов, не меняя последовательности ДНК. Снижение активности белков, участвующих в репарации ДНК, происходит на ранних стадиях развития рака и расшатывает генетическую стабильность. [329] В этой связи представляется особенно важным смягчение пагубного воздействия внешних факторов на ДНК, к которым относятся радиация, курение, вирусы и химические соединения, а также внутренние угрозы, среди которых активные формы кислорода и свободные радикалы. Дефекты системы репарации ДНК повышают частоту мутаций и делают клетки более уязвимыми для злокачественных превращений. [330] Это значит, что чем больше окислительного стресса и воспаления, тем больше требуется защитных антиоксидантов, чтобы сохранить здоровье.

Вероятные причины развития рака

На ранних стадиях онкологического заболевания симптомы либо проявляются слабо, либо их нет вообще. Здоровые клетки начинают формировать уплотнение, и посредством опухолевой прогрессии появляется раковая опухоль. К локальным симптомам относятся узелки или уплотнения, закупорка кишечника, кровь при откашливании (рак легких), кровотечение из прямой кишки (рак прямой кишки), кровь при мочеиспускании (рак мочевого пузыря). Системные симптомы выражаются в хронической усталости, быстрой потере веса, постоянно повышенной температуре тела и утрате мышечной массы и слабости, иначе говоря, кахексии. [331] Все же отметим, что эти признаки нельзя назвать строго специфическими, так как они могут появиться по целому ряду причин. У больных раком выше риск формирования тромбов, которые могут привести к гибели. [332]

Метастазы возникают в ходе патологического процесса, когда рак отделяется от того места, где он впервые образовался, и через кровь распространяется на лимфатические узлы и другие отдаленные участки тела. Большинство больных раком умирает в результате метастазов. [333] Распространение метастазов в разные части организма было впервые открыто в XVIII веке благодаря микроскопическому исследованию. Дефицит нуклеарного эритроцитарного фактора транскрипции Nrf2 способствует формированию метастазов в легких, нарушая окислительно-восстановительный баланс в кроветворной и иммунной системе. [334] Опухоли характеризуются не только раковыми клетками, но и микросредами, которые создают окружающие кровеносные сосуды, фибробласты, иммунные клетки и сигнальные молекулы, способствующие росту раковых клеток. [336]

К традиционным методам лечения рака относятся медикаментозная терапия, химиотерапия, лучевая терапия, лазерная терапия, гормональная терапия, иммунотерапия, паллиативный уход и хирургическое лечение. Давайте остановимся на каждом из них немного подробнее:

● Химиотерапия убивает быстроделящиеся клетки с помощью цитотоксических противоопухолевых и химиотерапевтических препаратов. Они разделяются на несколько категорий, например, алкилирующие агенты и антиметаболиты. [337] Комбинированная терапия повышает выживаемость у больных и останавливает прогрессию лучше, чем лечение каким-нибудь одним препаратом. [338] Однако данный вид лечения не приводит к улучшению общего состояния здоровья из-за высокой токсичности. [339] Таргетная химиотерапия, которая учитывает ключевые различия между раковыми и здоровыми клетками, заключается, например, в ингибировании рецепторов эстрогенов и ингибировании мутантного гена Bcr-Abl. Химиотерапия в сочетании с хирургией доказала эффективность при лечении различных видов опухолей, в том числе рака молочной железы, колоректального рака, рака яичка, рака яичников и рака поджелудочной железы. Хотя эффект лечения ограничен высокой токсичностью.

• Исследования показывают, что голодание повышает эффективность химиотерапии у крыс и людей, так как защищает от токсического воздействия и способствует гибели большего числа раковых клеток. [340, 341] Голодание способствует удалению злокачественных и дефектных клеток через естественный процесс аутофагии.

• Химиотерапия или химиотерапевтические препараты лучше работают, если их принимать ночью, а также дают меньше побочных эффектов. [342] В течение дня стероидные гормоны организма могут блокировать функцию рецепторов эпидермального фактора роста (EGF), хотя именно на эти белки нацелено действие противораковых препаратов.

● Лучевая терапия. Под действием ионизирующего излучения пораженные раком ткани повреждаются и погибают. К ней прибегают только в половине случаев после химиотерапии и хирургии. Наиболее распространенная лучевая терапия для лечения рака кожи – это жесткое рентгеновское облучение. [343] Луч направляют на опухоль под определенными углами, чтобы уберечь от гибели здоровые ткани. Тем не менее у соседствующих с опухолью клеток под действием облучения ДНК повреждается сильнее, чем у других клеток. Лучевая терапия эффективна при метастазах в кости у 70 % пациентов. [344]

• Исследователи собрали достаточно много доклинических и клинических данных, которые показывают, что низкие дозы облучения способствуют выздоровлению больных, выступая как самостоятельный метод лечения, так и в сочетании со стандартной терапией. [345, 346] На начальных стадиях рака низкодозированное облучение дает мощный толчок иммунной системе, запускает лучевой гормезис и повышает выносливость организма. [347] Низкодозированное облучение в перерывах между стандартной лучевой терапией способствует усилению контроля за первичной опухолью и сокращает метастазы у пациентов с неходжкинской лимфомой. [348]

• Впрочем, необходимо подчеркнуть, что ионизирующее излучение – признанный онкогенный фактор, который повышает риск развития рака в будущем, особенно лейкемии. Большие дозы ионизирующего излучения вызывают нестабильность генома, повреждения ДНК, эпигенетические изменения и нарушения, которые влекут за собой мутации и делают организм восприимчивым к заболеваниям, как мы уже говорили выше. Природный источник радиации – излучение газа радона – и технологии медицинской диагностической визуализации дают определенную дозу облучения среднестатистическому человеку. Радиационные аварии, такие как на Чернобыльской АЭС или в Фукусиме, случаются редко, но они, несомненно, учащают случаи заболевания раком и гибели от лучевой болезни среди местного населения. [349] Воздействие низкодозированного облучения, которое человек получает, например, проживая рядом с атомной электростанцией, считается безопасным для здоровья. [350]

● Лазерная терапия. Во время лазерной терапии применяют высокоинтенсивный сфокусированный свет, под действием которого опухоль и предраковые клетки разрушаются. Чаще всего этот метод применяют для лечения пораженных клеток на поверхности кожи или на оболочках внутренних органов в сочетании с другими терапевтическими методами. Лазер действует более прицельно и точно по сравнению с облучением и хирургией, но и обходится дороже. Гипертермия под действием лазера способствует лечению рака за счет повреждения злокачественных клеток.

● Хирургическое лечение – это основной метод удаления изолированных, солидных образований. В ходе операции удаляют либо всю злокачественную массу целиком, либо пораженные лимфатические узлы. В некоторых случаях этого достаточно, чтобы вылечить рак.

● Иммунотерапия подразумевает искусственную стимуляцию иммунной системы с помощью различных терапевтических методов, которые улучшают ее способность бороться с онкологическими заболеваниями. Иммунотерапию подразделяют на активную, пассивную и гибридную. С помощью иммунотерапевтических модифицированных антител опухолевые антигены помечаются, как подлежащие уничтожению. [351] В рамках активной терапии из опухоли удаляются иммунные клетки при помощи естественных киллеров, цитотоксических Т-лимфоцитов и дендритных клеток. Пассивная гуморальная терапия нацелена на поверхностные рецепторы клеток с использованием антител CD20, CD274 и CD279.

● Паллиативный уход помогает пациенту справиться с физическими, психическими и эмоциональными испытаниями, которые возникают в процессе лечения. Основная цель этого метода – повысить качество жизни. Паллиативный уход рекомендован пациентам на всех стадиях рака.

У пациентов, которые успешно прошли лечение злокачественного образования, в два раза выше риск развития дополнительного очага первичной опухоли по сравнению с теми, кто никогда не болел раком. [352] К числу самых главных факторов, которые позволяют успешно перенести лечение, относятся возраст и общее состояние здоровья. Сопутствующая патология, хронические заболевания и иммунодефицит снижают шансы на выживание пациентов. Те пациенты, которые высоко оценивают качество своей жизни, обычно живут дольше. [353]

Отто Варбург и что такое эффект Варбурга

В 1920-х годах группа немецких ученых под руководством физиолога Отто Генриха Варбурга сделали открытие, что без доступа глюкозы и кислорода раковые клетки погибают. В 1931 году Отто Варбург удостоился Нобелевской премии по физиологии и медицине за «открытие естественных свойств и механизма действия дыхательного фермента». [354]

Эффектом Варбурга называют биохимический феномен, связанный с тем, что раковые клетки предпочитают сжигать глюкозу посредством гликолиза в присутствии кислорода. Обычно организм сжигает жирные кислоты более эффективным способом, который называется окислительное фосфорилирование, и переходит на гликоген в анаэробных условиях, но злокачественные клетки ведут себя иначе. С точки зрения производства энергии, аэробный гликолиз менее эффективен, чем окислительное фосфорилирование. Однако этот процесс дает больше побочных продуктов, таких как молочная кислота, которые способствуют росту злокачественных клеток и брожению. [355]

В 1929 году английский биохимик Герберт Крэбтри пришел к выводу, что в клетках злокачественных опухолей происходит не только аэробный гликолиз, но и брожение под действием внешних или генетических факторов. [356] Этот феномен получил название эффект Крэбтри, и без исследований Варбурга его бы не удалось открыть. Проще говоря, если мы сжигаем только сахар даже при наличии кислорода, то раковые клетки дают толчок лактат-ацидозу, который еще больше распространяет злокачественные клетки и лишает нормальные клетки кислорода. Лактат-ацидоз через эффект Варбурга связан с несколькими разновидностями онкологических и воспалительных заболеваний. [357]

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Сноски

1

Обычно испанский грипп сравнивают со свиным гриппом. – Прим. науч. ред.