Рак посылает в мозг сигнал против болезни Альцгеймера

Исследование на мышах выявило белок цистатин-С, который некоторые опухоли выделяют в кровь

Удивительное открытие, сделанное на мышах, показало, что опухоли могут выделять белок, способный проникать в мозг и защищать его от характерных для болезни Альцгеймера токсичных скоплений. Это исследование предлагает возможное биологическое объяснение давно замеченной статистической закономерности: у онкологических пациентов реже развивается деменция, и наоборот.

Фото: создано с помощью нейросети GigaChat

Два самых грозных диагноза современной медицины — рак и болезнь Альцгеймера — редко соседствуют у одного человека. На протяжении десятилетий эпидемиологи наблюдали эту загадочную обратную зависимость: у людей с онкологией ниже риск развития деменции, а у пациентов с Альцгеймером реже диагностируют рак.

Однако биологические причины этого феномена оставались неясными. Новое исследование, проведённое на мышах, предлагает поразительную гипотезу: некоторые опухоли могут фактически посылать в мозг защитные сигналы, которые помогают организму бороться с токсичными белковыми отложениями, характерными для болезни Альцгеймера.

Учёные имплантировали мышам, генетически предрасположенным к образованию амилоидных бляшек, аналогичных человеческим, опухоли лёгкого, простаты и толстой кишки человека. В норме с возрастом мозг таких мышей заполняется плотными скоплениями белка бета-амилоида, что стало ключевым признаком болезни Альцгеймера.

Однако у мышей с развитыми опухолями этот процесс нарушился: в их мозге перестали накапливаться типичные бляшки. Более того, в ряде экспериментов у таких животных улучшилась и память по сравнению с контрольной группой мышей с моделью Альцгеймера, но без опухолей. Это указывало на то, что наблюдаемый эффект был не просто микроскопическим изменением, но и приводил к функциональному улучшению.

Дальнейший анализ выявил вероятного посредника этого защитного действия — белок цистатин-С. Оказалось, что имплантированные опухоли активно выделяли этот белок в кровоток. Цистатин-С, судя по всему, обладает уникальной способностью преодолевать гематоэнцефалический барьер — плотную физиологическую границу, которая обычно строго фильтрует вещества, попадающие из крови в мозг. Попав в мозговую ткань, цистатин-С, как обнаружили исследователи, связывается с мелкими скоплениями бета-амилоида. Это связывание действует как сигнальная метка для резидентных иммунных клеток мозга — микроглии.

В здоровом мозге микроглия исполняет роль внутренней уборщика, постоянно сканируя пространство на предмет клеточного мусора и неправильно свёрнутых белков. При болезни Альцгеймера её активность подавляется, что позволяет бета-амилоиду беспрепятственно накапливаться и формировать твёрдые, нерастворимые бляшки. У мышей с опухолями цистатин-С «включал» на поверхности микроглии специфический сенсорный рецептор Trem2. Активация этого рецептора переводила микроглию в более агрессивное, «вооружённое» состояние, усиливающее её способность поглощать и разрушать амилоидные отложения.

Данное исследование встраивается в растущий корпус работ, поддерживающих гипотезу «биологических качелей» между раком и нейродегенерацией. Согласно этой концепции, клеточные механизмы, которые избыточно стимулируют рост и выживание (что ведёт к раку), могут быть противоположны тем, что приводят к дегенерации и гибели клеток мозга. Открытие роли цистатина-С добавляет к этой теоретической модели конкретный физический механизм коммуникации между удалёнными системами организма.

Результаты открывают интригующие терапевтические перспективы. Одна из возможных стратегий — разработка лекарств, которые имитировали бы полезное действие цистатина-С, например, модифицированные версии этого белка, более эффективно связывающие бета-амилоид, или малые молекулы, целенаправленно активирующие рецептор Trem2 на микроглии, чтобы «включить» её очистительную функцию.