وجدت دراسة جديدة أجريت على الفئران أن النظام الغذائي عالي الدهون يسمح للخلايا السرطانية بالتغلب على الخلايا المناعية للحصول على الطاقة ، مما يضعف وظيفة المناعة ويسرع نمو الورم. تقوم الخلايا السرطانية بذلك عن طريق إعادة توصيل الأيض لزيادة استهلاك الدهون. منع هذا التجديد يعزز المناعة ضد الأورام. تشير النتائج إلى استراتيجيات جديدة لاستهداف التمثيل الغذائي للسرطان وتحسين العلاجات المناعية.  

تم ربط السمنة بزيادة خطر الإصابة بأكثر من عشرة أنواع مختلفة من السرطان ، فضلاً عن سوء الإنذار والبقاء على قيد الحياة. على مر السنين ، حدد العلماء العمليات المرتبطة بالسمنة والتي تؤدي إلى نمو الورم ، مثل التغيرات الأيضية والالتهابات المزمنة ، لكن الفهم التفصيلي للتفاعل بين السمنة والسرطان ظل بعيد المنال.

الآن ، في دراسة أجريت على الفئران ، اكتشف باحثو كلية الطب بجامعة هارفارد جزءًا جديدًا من هذا اللغز ، مع تداعيات مفاجئة على العلاج المناعي للسرطان: السمنة تسمح للخلايا السرطانية بالتغلب على الخلايا المناعية القاتلة للورم في معركة للحصول على الوقود.

أظهر فريق البحث في تقرير في خلية يوم 9 ديسمبر أن اتباع نظام غذائي غني بالدهون يقلل من أعداد الخلايا التائيةCells ) CD8 + T  ، وهي نوع مهم من الخلايا المناعية داخل الأورام ، ونشاطها المضاد للورم. يحدث هذا لأن الخلايا السرطانية تعيد برمجة عملية الأيض الخاصة بها استجابة لزيادة توافر الدهون من أجل التهام جزيئات الدهون الغنية بالطاقة بشكل أفضل ، مما يحرم الخلايا التائية من الوقود ويسرع نمو الورم.

قالت مارسيا هيجيس ، أستاذة بيولوجيا الخلية في معهد بلافاتنيك في HMS والمؤلفة الرئيسية المشاركة للدراسة: “إن وضع الورم نفسه في أماكن السمنة وغير البدينة يكشف أن الخلايا السرطانية تعيد توصيل عملية الأيض استجابة لنظام غذائي غني بالدهون”. “تشير هذه النتيجة إلى أن العلاج الذي من المحتمل أن ينجح في مكان ما قد لا يكون فعالًا في مكان آخر ، وهو أمر يحتاج إلى فهم أفضل نظرًا لوباء السمنة في مجتمعنا.”

وجد الفريق أن منع إعادة البرمجة الأيضية المرتبطة بالدهون قلل بشكل كبير من حجم الورم في الفئران التي تتبع نظامًا غذائيًا عالي الدهون. نظرًا لأن خلايا CD8 + T هي السلاح الرئيسي الذي تستخدمه العلاجات المناعية التي تنشط جهاز المناعة ضد السرطان ، فإن نتائج الدراسة تقترح استراتيجيات جديدة لتحسين مثل هذه العلاجات.

قالت المؤلفة الرئيسية المشاركة أرلين شارب ، أستاذة علم الأمراض المقارن في إتش إم إس جورج فابيان ورئيسة قسم علم المناعة في معهد بلافاتنيك: “العلاجات المناعية للسرطان لها تأثير هائل على حياة المرضى ، لكنها لا تفيد الجميع”.

وقال شارب: “نحن نعلم الآن أن هناك صراعًا استقلابيًا بين الخلايا التائية والخلايا السرطانية التي تتغير مع السمنة”. “توفر دراستنا خارطة طريق لاستكشاف هذا التفاعل ، والذي يمكن أن يساعدنا على البدء في التفكير في العلاجات المناعية للسرطان والعلاجات المركبة بطرق جديدة.”

قام هيجيس وشارب وزملاؤه بالتحقيق في آثار السمنة على نماذج الفئران لأنواع مختلفة من السرطان ، بما في ذلك سرطان القولون والمستقيم والثدي وسرطان الجلد والرئة. بقيادة المؤلفين المشاركين في الدراسة ، أليسون رينجل وجيفتي دريفرز ، أعطى الفريق الفئران وجبات طبيعية أو غنية بالدهون ، مما أدى إلى زيادة وزن الجسم وتغيرات أخرى مرتبطة بالسمنة. ثم نظروا إلى أنواع مختلفة من الخلايا والجزيئات داخل الأورام وحولها ، والتي تسمى معًا البيئة المكروية للورم.

مفارقة دهنية

وجد الباحثون أن الأورام تنمو بسرعة أكبر في الحيوانات التي تعتمد على أنظمة غذائية غنية بالدهون مقارنة بتلك التي تتبع نظامًا غذائيًا عاديًا. لكن هذا حدث فقط في أنواع السرطان التي تكون مناعية ، والتي يمكن أن تحتوي على أعداد كبيرة من الخلايا المناعية ؛ يتعرف عليها الجهاز المناعي بسهولة أكبر ؛ وهم أكثر عرضة لإثارة استجابة مناعية.

كشفت التجارب أن الاختلافات المرتبطة بالنظام الغذائي في نمو الورم تعتمد بشكل خاص على نشاط خلايا CD8 + T ، وهي خلايا مناعية يمكنها استهداف الخلايا السرطانية وقتلها. لم يؤثر النظام الغذائي على معدل نمو الورم إذا تم القضاء على خلايا CD8 + T تجريبيًا في الفئران.

اللافت للنظر أن الأنظمة الغذائية الغنية بالدهون قللت من وجود خلايا CD8 + T في البيئة المكروية للورم ، ولكن ليس في أي مكان آخر في الجسم. كان أولئك الذين بقوا في الورم أقل قوة – فقد انقسموا بشكل أبطأ وكان لديهم علامات انخفاض النشاط. ولكن عندما تم عزل هذه الخلايا وتنميتها في المختبر ، كان لها نشاط طبيعي ، مما يشير إلى وجود شيء ما في الورم يضعف وظيفة هذه الخلايا.

واجه الفريق أيضًا مفارقة واضحة. في الحيوانات التي تعاني من السمنة ، تم استنفاد البيئة المكروية للورم من الأحماض الدهنية الحرة الرئيسية ، وهي مصدر رئيسي للوقود الخلوي ، على الرغم من أن باقي الجسم غني بالدهون ، كما هو متوقع في السمنة.

دفعت هذه القرائن الباحثين إلى صياغة أطلس شامل لمحات التمثيل الغذائي لأنواع مختلفة من الخلايا في الأورام في ظل ظروف النظام الغذائي العادي وعالي الدهون.

كشفت التحليلات أن الخلايا السرطانية تكيفت استجابة للتغيرات في توافر الدهون. في ظل نظام غذائي عالي الدهون ، كانت الخلايا السرطانية قادرة على إعادة برمجة التمثيل الغذائي لزيادة امتصاص الدهون والاستفادة منها ، في حين أن خلايا CD8 + T لم تفعل ذلك. أدى هذا في النهاية إلى استنفاد البيئة المكروية للورم لبعض الأحماض الدهنية ، تاركًا الخلايا التائية جائعة للحصول على هذا الوقود الأساسي.

قال رينجل ، زميل ما بعد الدكتوراه في مختبر هيجيس: “كان استنفاد الأحماض الدهنية المتناقضة أحد أكثر النتائج إثارة للدهشة في هذه الدراسة. لقد أذهلتنا حقًا وكانت نقطة انطلاق لتحليلاتنا”. “أن السمنة والتمثيل الغذائي لكامل الجسم يمكن أن يغيروا كيفية استخدام الخلايا المختلفة في الأورام للوقود كان اكتشافًا مثيرًا ، ويتيح لنا أطلسنا الأيضي الآن تشريح وفهم هذه العلاقات بشكل أفضل