Митохондриальное здоровье и риск развития онкологических заболеваний

Злокачественные опухоли – настоящий бич современного общества. Причем заболеваемость ими неуклонно возрастает. Сейчас самыми свежими данными Всемирной организации здравоохранения по раку является статистика за 2020 год. Согласно ей, в этот год на планете было диагностировано почти 20 миллионов новых случаев онкологических заболеваний, а без малого 10 миллионов человек погибли от рака. Таким образом злокачественные опухоли уверенно удерживают второе место среди всех возможных причин смертности населения после сердечно-сосудистых патологий.

Почему рак диагностируют всё чаще?

В Интернете нередко можно встретить мнение о том, что вот, мол, раньше вообще о такой болезни, как рак никто не слышал. Так что это – тлетворное влияние цивилизации или, того хуже, заговор масонов/иллюминатов/рептилоидов? Ну, конспирологию давайте оставим любителям передач на РенТВ, а вот первое предположение, как ни странно, имеет под собой определенные основания.

Первые следы злокачественных опухолей археологи находят ещё даже не у людей, а у гоминидов. А в качестве болезни онкологические патологии были известны уже в Древнем Египте. До нас дошли сведения о том, что лекари долины Нила, например, пытались лечить рак молочной железы прижиганиями. Более того, само название «рак» этому заболеванию дал древнегреческий врач Гиппократ. Великий врачеватель обратил внимание на характер роста опухоли и на то, как она распространяется среди здоровых тканей, напоминая многочисленные ноги и клешни ракообразных.

Однако, что в Древнюю эпоху, что в Средневековье злокачественные новообразования действительно не занимали значительного места в статистике смертности. Но данный факт никак не связан со странным утверждением, что «наши предки жили правильнее, а потому раком не болели». Дело в том, что онкологические патологии – это классические болезни возраста. Возникают они из-за изменений в генетическом материале. Такие изменения называются мутациями и появляются они в результате ошибок при делении клеток или в результате повреждения их хромосом. Соответственно, чем больше возраст человека, тем большее количество циклов деления успели пройти его клетки. А значит, тем больше вероятность возникновения таких генетических ошибок.

При этом в прошлом средняя продолжительность жизни человека была заметно меньше, чем сейчас. И нетрудно догадаться, что многие попросту не доживали до того возраста (а это примерно 65 лет), когда резко начинает расти риск появления онкологического заболевания. Люди очень часто гибли раньше от инфекций (антибиотиков-то тоже не было, равно как и элементарных понятий о гигиене), ран, недостаточного питания и т.д. Ну и наконец, подавляющее большинство из тех случаев рака, которые все же успевали возникнуть, все равно оставались недиагностированными. Это сейчас у врачей есть УЗИ, компьютерная и магнитно-резонансная томография, эндоскопические исследования, биопсия и так далее. А тогда никто понятия не имел, как вообще обнаружить опухоль в человеческом организме. Вот и погибали больные от «разлития чёрной желчи».

Как противостоять онкологическим патологиям?

В первую очередь надо сказать о нашей собственной, встроенной защите от раковых опухолей. Человеческий организм имеет естественные механизмы, которые должны выявлять такие мутировавшие клетки и уничтожать их. Это, в первую очередь, всем нам известная иммунная система. Если она обнаруживает подозрительные химические соединения на поверхности клетки, то быстро и безжалостно уничтожает её. Внутри самой клетки также имеются «контролирующие органы»: если целостность её генетического материала сильно нарушена, то это может запустить апоптоз – процесс её запрограммированной гибели. Ответственными за апоптоз являются митохондрии и некоторые другие внутриклеточные органеллы. Однако, эти защитные механизмы могут давать сбой. И, соответственно, чем старше человек, тем чаще такие сбои возникают.

А что можем сделать мы сами, как разумные существа с современной медициной, если мутация в клетке уже возникла? К сожалению, не очень много, ведь единичную злокачественную клетку обнаружить практически невозможно. Более того, главной опасностью онкологических заболеваний Международное общество изучения рака (IARC) называет именно позднее выявление опухолей. Ведь более 85% из них можно успешно и бесследно вылечить, если обнаружить на ранней стадии развития, когда рак ещё не начал активно прорастать в окружающие ткани или давать метастазы – вторичные очаги в других органах.

Проблемой тут является то, что на этих этапах почти ни одна злокачественная опухоль не имеет никаких проявлений. То есть, человек чувствует себя хорошо и просто не видит повода для визита к врачу. А когда симптомы всё-таки появляются и пациент попадает на консультацию к онкологу, это чаще всего означает, что рак уже начал свое распространение по организму. Исправить такую ситуацию помогают только периодические профилактические обследования. Их, согласно рекомендациям ВОЗ, должен ежегодно проходить каждый человек по достижении возраста 45 лет даже при отсутствии каких-либо симптомов.

А можно ли предотвратить саму мутацию клетки?

Очень логичный подход к решению проблемы. Если выявить уже образовавшуюся опухоль на ранней стадии сложно, то может стоит попытаться вообще не допустить её возникновения? Само собой, это не так просто. Ведь прекратить процессы деления клеток не получится – это приведет к гибели человека куда вернее любого онкозаболевания. А вот снизить риск других повреждений генетического материала вполне реально.

Но для того, чтобы добиться этого нужно, прежде всего, понять, что именно провоцирует появление клеточных мутаций? И медицина знает ответ, по крайней мере, частично. Так, все канцерогенные («вызывающие рак») факторы можно разделить на три группы:

1. Химические – специфические химические соединения в воздухе, воде, пище и т.д., способные взаимодействовать с геномом, изменяя его.
2. Физические – чаще всего это ультрафиолет или ионизирующая радиация, которые повреждают генетический материал посредством излучения.
3. Биологические – сюда относятся в основном вирусы и бактерии, которые способны провоцировать мутации в клетках, например, папилломавирус человека – основная причина развития рака шейки матки.

При этом по оценкам ВОЗ около 35% случаев онкозаболеваний связано с табакокурением, употреблением алкоголя, лишним весом, неправильным питанием с дефицитом фруктов и овощей, а также с малоактивным образом жизни. Ещё примерно 30% злокачественных опухолей (особенно в странах с низким и средним уровнем жизни) обусловлены инфекциями. Оставшиеся 35% относят к идиопатическим случаям, то есть, если быть откровенными, то врачи, говоря так, признаются в том, что не знают, почему у этого конкретного пациента развился рак. Тем не менее, исключив воздействие на организм вышеперечисленных вредных факторов, можно существенно снизить риск появления злокачественной опухоли.

Методы профилактики в XXI веке

Согласитесь, все эти рекомендации в стиле «бросить курить», «не употреблять спиртное», «похудеть» и так далее, выглядят крайне неоригинальными. Нет, они прекрасно работают на практике, что подтверждается многочисленными и масштабными исследованиями. Но эти правила здорового образа жизни известны очень давно. Неужели врачи, вооруженные всеми возможностями современной медицины, не могут предложить для профилактики рака что-то ещё?

Могут! И для этого исследователям пришлось «спуститься» на субклеточный уровень. То есть, попытаться выяснить – какие именно механизмы ломаются в клетке, приводя к появлению её генетических мутаций. И выяснилось, что одним из таких механизмов является митохондриальная дисфункция, то есть, нарушение работы тех самых митохондрий, о которых мы упоминали выше. Более того, на сегодняшний момент уже достоверно известно, что митохондриальная дисфункция – это существенный фактор риска появления таких злокачественных новообразований, как:

• аденокарцинома почек;
• рак толстой кишки;
• некоторые опухоли нервной системы, в том числе и головного мозга;
• опухоли щитовидной железы;
• опухоли молочных желез;
• рак яичников у женщин;
• рак предстательной железы у мужчин;
• опухоли мочевого пузыря;
• острый миелоидный лейкоз.

При чем тут «клеточные энергостанции»?

В ранее опубликованной статье, мы рассказывали о том, что основная задача митохондрии – производство энергии. Однако, этим работа митохондрий в клетке не ограничивается. Они несут на себе и ещё ряд весьма важных функций, нарушение которых может увеличивать риск развития рака.

Ученые выделяют четыре канцерогенных фактора, связанных с митохондриальной дисфункцией:

1. Недостаточное энергообеспечение.

Практически все процессы, протекающие в клетке, требуют затрат энергии. В том числе, она необходима и для работы тех самых внутренних механизмов, которые контролируют «правильность» генетического материала. Соответственно, если поврежденные митохондрии не восстанавливаются, то они вырабатывают меньше энергии. Это закономерно приводит и к ослаблению контроля.

2. Взаимосвязь клеточного и митохондриального генома.

Как известно, весь генетический материал клетки находится в её ядре. Но митохондрии, являясь потомками древних протобактерий, тоже имеют свою небольшую кольцевую ДНК. И она тоже способна мутировать. Нет, напрямую к развитию раковых опухолей это не приводит, поскольку митохондриальная ДНК (мтДНК) кодирует всего 37 различных соединений, которые нужны для работы митохондрии и её «общения» с остальной клеткой. И вот тут-то и кроется опасность. Мутация мтДНК ведет к появлению «неправильных» митохондриальных ферментов. А они могут оказывать определенное влияние на ДНК, которая находится в ядре, заставляя мутировать уже её, открывая путь к злокачественному перерождению клетки.

3. Производство активных форм кислорода (АФК).

Активные формы кислорода, они же супероксиданты, образуются на митохондриальной мембране в процессе выработки энергии. Они играют в клетке роль сигнальных молекул и выполняют ещё некоторые полезные функции. Однако, если структура митохондрии нарушена, то синтез АФК резко возрастает. И собственные антиоксидантные системы клетки, поддерживающие в ней кислотно-щелочное равновесие, уже не могут нейтрализовать такое количество супероксидантов. В этот момент они становятся угрозой. Ведь из-за своей химической агрессивности АФК начинают повреждать мембраны, ферменты и ДНК митохондрий, а затем, выходя во внутриклеточную среду и проникая в ядро – и ядерную ДНК.

4. Нарушение апоптоза.

Как мы уже говорили, в норме мутировавшая клетка должна как можно скорее погибнуть, чтобы не дать потомства, из которого вырастет опухоль. А своевременный запуск этой гибели во многом зависит от правильной работы митохондрий. Более того, подавление апоптоза является одним из отличительных признаков раковых клеток.

И конечно, нужно отметить, что эти четыре фактора очень плотно взаимосвязаны. Нельзя с уверенностью сказать, какой именно сыграл более значимую роль в конкретном случае онкологического заболевания. Все они действуют одновременно и все обусловлены митохондриальной дисфункцией. А значит, забота о здоровье собственных митохондрий будет способствовать снижению риска развития рака.

Как улучшить работу митохондрий?

Митохондрии – очень пластичные органеллы. Они могут сливаться и делиться, приспосабливаясь к текущим энергетическим потребностям клетки. Одновременно эти процессы, называемые митохондриальной динамикой, представляют собой естественный механизм обновления и восстановления внутренней структуры митохондрий.

В ходе слияний и делений митохондрии обмениваются собственным генетическим материалом, белковыми ферментами, участками мембран и т.д. И при этом дефектные, поврежденные структуры отсеиваются, выделяются в маленькие нежизнеспособные органеллы, которые затем подвергаются митофагии – контролируемой утилизации. А здоровые и обновленные митохондрии опять достраивают себя, забирая нужные молекулы из внутриклеточной среды.

Соответственно, если такая динамика теряет интенсивность, митохондрии перестают восстанавливаться. Это приводит к ухудшению их работы и постепенному нарастанию действия четырех вышеперечисленных факторов риска рака. Таким образом, можно сделать логический вывод, что стимуляция деления и слияния, а значит, и обновления митохондрий будет способствовать снижению вероятности появления онкологических заболеваний.

Одно из наиболее изученных на сегодня средств для поддержания митохондриальной динамики – это уролитин А. К сожалению, в чистом виде в природных условиях он практически отсутствует. Зато его отлично умеет производить наша собственная кишечная микрофлора. Только ей для этого требуется определенный тип сырья – вещества, относящиеся к классу эллаготаннинов. Продукты здорового питания на основе эллаготаннинов уже производятся в нашей стране.

Еще один путь для снижения риска развития онкологических патологий – нейтрализация активных форм кислорода. Этому будет способствовать, например, профилактический прием концентрата T8 Extra и хвойно-ягодного коктейля T8 Blend, выпускаемых компанией VILAVI. В основе обоих продуктов лежит активный действующий компонент – комплекс SibXP. Он состоит из растительных полипренолов, клеточного сока пихты и хвойной пасты CGNC. Все эти соединения и в целом комплекс SibXP обладают выраженной антиоксидантной активностью. То есть, способны эффективно нейтрализовать химическую агрессивность тех самых супероксидантов, которые могут вызывать повреждения митохондрий и ядерной ДНК. Кроме того, состав T8 Blend дополнительно усилен ягодными соками прямого отжима. Они богаты соединениями, которые относятся к классу флавоноидов и антоцианов и также обладают отличными антиоксидантными свойствами.

Разумеется, ни в коем случае нельзя говорить о том, что T8 Extra или T8 Blend могут быть эффективны для лечения злокачественных опухолей. Но вот улучшить защиту клеточных ДНК от повреждения свободными радикалами и снизить уровень митохондриальной дисфункции они вполне способны. А здоровые, правильно работающие митохондрии, в свою очередь, уменьшают риск возникновения онкологических заболеваний.

Список использованной научной литературы:

1. Anderson R.G., Ghiraldeli L.P., Pardee T.S. Mitochondria in cancer metabolism, an organelle whose time has come? Biochimica et Biophysica Acta - Reviews on Cancer. 2018, August, 1870 (1): 96-102.
2. Bock F.J., Tait S.W.G. Mitochondria as multifaceted regulators of cell death. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2020, February, 21 (2): 85-100.
3. Burke P.J. Mitochondria, bioenergetics and apoptosis in cancer. Trends in Cancer. 2017, December, 3 (12): 857-870.
4. D'Amico D., Andreux P.A., Valdés P., Singh A., Rinsch C., Auwerx J. Impact of the natural compound urolithin A on health, disease, and aging. Trends in Molecular Medicine, May 2021, S1471491421001180.
5. Kafkova A., Trnka J. Mitochondria-targeted compounds in the treatment of cancer. Neoplasma. 2020, May, 67 (3): 450-460.
6. Mani S., Swargiary G., Singh K.K. Natural agents targeting mitochondria in cancer. International Journal of Molecular Sciences. 2020, September, 23, 21(19): 6992.
7. Mikhailova E.A., Lokoshko D.V., Bolshakova E.M. Mitophagy, fusion and fission of mitochondria. Modern understanding of the role of mitochondrial dynamics in the prevention of various nosologies. Innovations and tendencies of state-of-art science. Proceedings of IX International Multidisciplinary Conference, Rotterdam, Internauka, 2021, July, 16, P. 15-24.
8. Oyenihi A.B., Smith C. Are polyphenol antioxidants at the root of medicinal plant anti-cancer success? Journal of ethnopharmacology. 2019, 229, 54–72.
9. Pustylnikov S., Costabile F., Beghi S., Facciabene A. Targeting mitochondria in cancer: current concepts and immunotherapy approaches. Translational Research. 2018, December, 202: 35-51.
10. Yang Y., Karakhanova S., Hartwig W., D'Haese J.G., Philippov P.P., Werner J., Bazhin A.V. Mitochondria and mitochondrial ROS in cancer: novel targets for anticancer therapy. Journal of Cell Physiology. 2016, December, 231 (12): 2570-81.
11. Zong W.X., Rabinowitz J.D., White E. Mitochondria and cancer. Molecular Cell. 2016, March, 3, 61 (5): 667-676.

Партнерский материал,