Добре известно е, че физическата активност е полезна за здравето и подпомага предотвратяването на сериозни заболявания като рак и сърдечни болести (пък и просто кара хората да се чувстват по-добре). Въпреки това молекулярните механизми, които са отговорни за предотвратяването на рака или забавянето на неговото развитие, не са напълно изяснени. Ново проучване, публикувано в Proceedings of the National Academy of Sciences, разкрива как упражненията увеличават усвояването на глюкоза и кислород от скелетните и сърдечните мускули, като по този начин тя престава да бъде "храна" за туморите.
Намален растеж на туморите при мишките, които се упражняват
За да проучат как метаболитните промени, предизвикани от физическа активност, влияят на растежа на туморите, учените инжектирали мишки с клетки на рак на гърдата. Част от мишките получавали диета с високо съдържание на мазнини (HFD), с 60% калории от мазнини, а други — нормална диета за контрол. Мишките на HFD имали колела за тичане, като упражненията били доброволни. За проследяване на метаболитните промени екипът използвал стабилни изотопни тракери [U-13C6] глюкоза и [U-13C5] глутамин.
След четири седмици тичане на колело учените открили значителна разлика в размера на туморите между мишките, които избирали да се упражняват, и тези, които не го правели — дори при една и съща диета.
Авторите пишат: „Затлъстелите мишки, които преминаха през 4 седмици доброволно тичане след инжектиране на тумор, показаха почти 60% намаление на размера на тумора. Упражнявалите се мишки имаха по-голяма чиста маса и по-ниска мастна маса от неупражняващите се си затлъстели аналози, като плазмените концентрации на глюкоза и инсулин бяха сравними със седящите контроли, хранени с обикновена храна.
„След 30-минутен епизод на умерено интензивно (15 м/мин) тичане на бягаща пътека, упражнявалите се затлъстели мишки имаха по-високо усвояване на 2-дезоксиглюкоза от сърдечните и скелетните мускули и намалено усвояване на глюкоза от тумора.“
Упражненията забавят растежа на туморите дори при видове рак, несвързани със затлъстяване
Учените анализирали и промени при мишки с вид меланом, който обикновено не се влияе от затлъстяване (за разлика от рака на гърдата). И въпреки това след четири седмици упражнения затлъстелите мишки с меланом имали значително по-малки тумори, както и намалено усвояване и окисление на глюкоза от туморите, в сравнение със седящите контроли. Тези резултати подсказват, че пренасочването на глюкозата (и забавянето на растежа на тумора) не зависи от вида на тумора.
Някои мишки били подложени и на „прехабилитация“ — упражнения, извършвани преди въвеждането на туморите. Резултатите отново били сходно благоприятни. Авторите обясняват:
„Тези наблюдения може да се дължат на по-ранното постигане и поддържане на телесен състав или обща физическа форма (VO₂ peak) при ранно излагане на упражнения.“
Метаболитни промени, предизвикани от упражнения
Преразпределението на глюкозата към сърдечния и скелетния мускул, вместо към туморите, изглежда играе основна роля за забавянето на туморния растеж. Но това не е всичко. Екипът открил 417 гена, свързани с енергийния метаболизъм и други метаболитни пътища, които били изразени различно между упражнявалите се и седящите мишки.
Учените съобщават и за понижаване на mTOR, протеин, чиято активност е важна за растежа на клетките. Тази промяна също може да забавя развитието на туморите, заедно с промени в използването на аминокиселини — ресурс, който туморите добре умеят да експлоатират.
Забавя ли упражненията растежа на тумори и при хора?
Екипът анализирал и данни за експресия на гени от друго изследване, което разглежда ефектите на тренировките при жени с рак на гърдата, както и от мета-анализ на скелетно-мускулни реакции на различни видове упражнения. Данните показали повишена експресия на гени, свързани с пренасочването на глутамин и левцин, в мускулната тъкан на трениращи хора. Разлика между различните интензитети не била открита, което може да се дължи на малкия размер на извадката или ограничените анализирани гени.
Необходим е повече анализ, но тъй като метаболитните пътища са сходни при хора, мишки и други бозайници, вероятно съществува подобна връзка между упражненията и растежа на туморите и при хората. Това съответства и на други проучвания, които сочат, че физическата активност може да подпомага потискането на туморите.
Перспективи за бъдещи терапии
Учените остават оптимисти относно ролята на упражненията в лечението на рак при хора. По-доброто разбиране на това как глюкозата се използва след физическо натоварване при хора с тумори може да помогне при разработването на стратегии за прехабилитация, да подпомогне интегрирането на фитнес програми в терапиите и да даде насоки за нови терапевтични мишени.
Авторите заключават: „Очакваме, че тази работа може да положи основата за разкриване на ключови прозрения относно ролята на системните адаптации към упражненията в по-широки антитуморни терапии. Освен това изследването на влиянието на физическата форма върху молекулярните пътища, променени от упражненията, може да разкрие нови терапевтични мишени в прецизната онкология, особено при пациенти, които не могат да понасят физическо натоварване.“
Източник: MedicalXpress
