Åpner for behandling av dødelig vekttap
Mange kreftpasienter utsettes for et potensielt dødelig vekttap. Nå vet vi mer om hvorfor, og kanskje hvordan vi kan hindre det.
KAKEKSI: Målet vårt er å vite mer om hva som skjer i kreftpasienter som utvikler et hurtig og alvorlig vekttap.
Denne alvorlige komplikasjonen som utvikles i kreftpasienter er noe som har vært kjent lenge. De gamle grekerne kalte dette for cachexia, det vil si «dårlig tilstand».
Kakeksi utvikles i svært mange kreftpasienter. Vi antar at en stor andel, antakelig 20 til 30 prosent, dør av denne alvorlige tilstanden og ikke svulsten(e) i seg selv.
For mange av disse kreftpasientene kan ikke vekttapet forklares med mindre inntak av mat eller bremses med økt næring. Foto: Colourbox
For mange av disse kreftpasientene kan ikke vekttapet forklares med mindre inntak av mat eller bremses med økt næring. Vår forskergruppe har nylig kommet frem til resultater vi håper kan bidra til å hjelpe disse pasientene. Artikkelen er publisert i Nature Science Report.
Betennelser spiller en rolle
Siden kakeksi er en alvorlig tilstand som er vanlig både i kreftpasienter og som «bi-virkning» av mange andre alvorlige sykdommer, har mange forsøkt å finne årsaken for å utvikle mulig behandling.
Selv om dette er et gammelt problem har vi enda ikke noen fullstendig forståelse av hva som skjer i disse pasientene.Basert på mange ulike studier vet vi at denne forstyrrelsen i kroppens forbrenning skyldes systemiske betennelsesreaksjoner.
I kreftpasientene er det kreftcellene eller tumoren som utløser denne immunreaksjonen fordi tilstanden kan forsvinne om tumoren fjernes. Uheldigvis kan tumoren(e) ofte ikke fjernes, og da skulle vi gjerne ha andre strategier for å hindre utvikling av dette alvorlige vekttapet.
Muskler forsvinner
Kakeksi er karakterisert ved et helt spesielt vekttap der særlig muskelmasse forsvinner. Dette muskeltapet kan skje samtidig som at fettvev reduseres, men også uten tap av fett.
Dette er helt forskjellig fra normal vektreduksjon der fett degraderes før muskelproteiner.
Kakeksi er karakterisert ved et helt spesielt vekttap der særlig muskelmasse forsvinner. Dette muskeltapet kan skje samtidig som at fettvev reduseres, men også uten tap av fett. Foto: Colourbox
Forskningen vår har derfor særlig tatt for seg to spørsmål:
- Hvilke stoffer frigis fra kreftcellene eller tumorene som kan utløse tap av muskelmasse?
- Hvilken prosess aktiveres i muskulaturen som fører til tap av muskelmasse?
Siden det ikke har vært helt klart hvilken prosess det er som er stimulert, har det heller ikke vært enkelt å finne hva som er den eller de stimulerende faktorene.
- Les også: 50.000 nordmenn trenger mer morfin
To prosesser
Inne i kroppens celler er det to hovedprosesser som bryter ned proteiner; proteasomene og lysosomene.
Proteasomene er små rør med enzymer på innsiden. Enkeltproteiner kan foldes ut og tres som en tråd fra et garn-nøste ned i proteasomene. Protein-tråden bli så klippet opp til små biter (peptider) og enkelt-aminosyrer som frigis fra røret og brukes igjen. Kapasiteten til dette destruksjonssystemet ser ut til å være begrenset.
Lysosomene, på den andre siden, har stor kapasitet til å degradere, ulikt biologisk materiale som både kan bli tatt opp fra cellas utside eller inne i cellene. Lysosomene er små blærer inne i våre celler som er fulle av fordøyelses-enzymer. Vi kan ha flere hundre slike små fordøyelsesblærer inne i hver celle.
Disse blærene må være tette slik at fordøyelsesenzymene ikke lekker ut. Når disse lysosomene degraderer komponenter fra cellas indre, kalles prosessen autofagi, eller «selv-spising».
Angriper seg selv
Vår hypotese var at tapet av muskelmasse i kakeksi-pasienter skyldes at cellenes autofagi er økt. Om dette var riktig måtte denne autofagi-aktiveringen komme fra forbindelser som blir skilt ut fra kreftcellene eller svulstene og spredt rundt i kroppen.
Etter å ha analysert blodprøver fra flere hundre kreftpasienter og friske donorer fant vi at blodprøver fra kreftpasienter kan inneholde autofagi-stimulerende forbindelser og at dette kan forbindes med vekttap i pasientene.
Videre fant vi at kreftceller i kultur kan gjøre det samme; skille ut faktorer som stimulerer autofagi i andre celler, inkludert muskelceller.
Artikkelforfatter Geir Bjørkøy er professor ved Institutt for bioingeniørfag ved NTNU. Han er direkte involvert i forskningsprosjektet.
Så fant vi at betennelsesfaktoren IL-6 blir skilt ut fra slike kreftceller og at denne faktoren i seg selv aktiverer autofagien i andre celler.
Våre forsøk viste også at det er en spesiell form for IL-6-kommunisering som kan gi økt autofagi i mange ulike celler i kroppen.
- Les også: Ny metode for å oppdage føflekkreft
Kan være viktig for behandling
Funnene kan være viktig for fremtidig behandling av kreftpasienter med vekttap fordi ukontrollert IL-6-kommunikasjon mellom celler i kroppen kan blokkeres med nye legemidler.
Alternativt antyder resultatene at vekttapet kan reduseres med inhibitorer av autofagi. Det kan for eksempel gjelde klorokin, som lenge har vært brukt i malaria-behandling.
Arbeidet i denne studien har vært ledet ved NTNU-CEMIR og Fakultet for naturvitenskap (NTNU), men er gjort i nært samarbeid med forskere og klinikere ved St. Olavs hospital, Haukeland Universitetssykehus/UiB, og fra Edinburgh og Sveits.
Den er også basert på prøver fra Helseundersøkelsen i Nord-Trøndelag (HUNT), og er gjort i et tett samarbeid med forskere i det internasjonale legemiddelfirmaet Novartis i Basel.
Artikkelforfatter Geir Bjørkøy er professor ved Institutt for bioingeniørfag ved NTNU.
Kilde: Cancer cachexia associates with a systemic autophagy-inducing activity mimicked by cancer cell-derived IL-6 trans-signaling.
Kristine Pettersen, Sonja Andersen, Simone Degen, Valentina Tadini, Joël Grosjean, Shinji Hatakeyama, Almaz N. Tesfahun, Siver Moestue, Jana Kim, Unni Nonstad, Pål R. Romundstad, Frank Skorpen, Sveinung Sørhaug, Tore Amundsen, Bjørn H. Grønberg, Florian Strasser, Nathan Stephens, Dag Hoem, Anders Molven, Stein Kaasa, Kenneth Fearon, Carsten Jacobi & Geir Bjørkøy. Scientific Reports 7, Article number: 2046 (2017)
doi:10.1038/s41598-017-02088-2 http://www.nature.com/articles/s41598-017-02088-2
