Η καρδιά είναι το μοναδικό όργανο του ανθρώπινου σώματος που φαίνεται να προστατεύεται σε μεγάλο βαθμό από τον καρκίνο, ένα φαινόμενο που μέχρι πρόσφατα προβλημάτιζε τους επιστήμονες, οι οποίοι δεν είχαν καταφέρει να εξηγήσουν με σαφήνεια τους λόγους. Νέα έρευνα, ωστόσο, φαίνεται να δίνει απαντήσεις, ανοίγοντας παράλληλα τον δρόμο για την ανάπτυξη ριζικά νέων θεραπειών απέναντι σε διάφορες μορφές καρκίνου.
Σύμφωνα με τα ευρήματα των ερευνητών, η συνεχής μηχανική καταπόνηση που προκαλεί η λειτουργία της καρδιάς ενδέχεται να αποτελεί έναν από τους βασικούς λόγους για τους οποίους τα καρκινικά κύτταρα δυσκολεύονται να επιβιώσουν και να αναπτυχθούν στο συγκεκριμένο όργανο. Μάλιστα, οι επιστήμονες εξετάζουν πλέον το ενδεχόμενο να αξιοποιήσουν την εξωτερική πίεση πάνω στους όγκους, προκειμένου να περιορίσουν την ανάπτυξή τους.
Ο πρωτοπαθής καρκίνος της καρδιάς, δηλαδή η εμφάνιση όγκου που αναπτύσσεται απευθείας στον καρδιακό ιστό και όχι η μετάσταση καρκίνου από κάποιο άλλο όργανο, είναι εξαιρετικά σπάνιος. Εκτιμάται ότι αφορά μόλις το 0,02% του πληθυσμού στο Ηνωμένο Βασίλειο. Ακόμη και σε αυτές τις περιπτώσεις, έως και το 90% των όγκων είναι καλοήθεις, γεγονός που σημαίνει ότι είναι εξαιρετικά απίθανο να εξαπλωθούν σε άλλα όργανα ή ιστούς. Ωστόσο, ακόμη και ένας καλοήθης όγκος μπορεί να αποβεί θανατηφόρος, εάν μεγαλώσει τόσο ώστε να εμποδίσει τη ροή του αίματος.
Ο ρόλος της κυτταρικής διαίρεσης στην προστασία της καρδιάς
Εδώ και χρόνια οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι η καρδιά δεν διαθέτει ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά που καθιστούν άλλα σημαντικά όργανα ευάλωτα στην ανάπτυξη καρκίνου: τη συχνή κυτταρική διαίρεση.
Τα κύτταρα στους περισσότερους ιστούς και όργανα του ανθρώπινου σώματος διαιρούνται διαρκώς, προκειμένου να αντικαθιστούν εκείνα που έχουν γεράσει ή υποστεί βλάβες. Όσο περισσότερες φορές πραγματοποιείται αυτή η διαδικασία, τόσο αυξάνεται ο κίνδυνος εμφάνισης λαθών στο DNA, δηλαδή μεταλλάξεων, οι οποίες ενδέχεται να οδηγήσουν στην ανάπτυξη καρκίνου.
Αντίθετα, τα κύτταρα του καρδιακού μυός, γνωστά ως καρδιομυοκύτταρα, σταματούν σε μεγάλο βαθμό να διαιρούνται λίγο μετά τη γέννηση. Καθώς ο άνθρωπος μεγαλώνει, τα συγκεκριμένα κύτταρα αυξάνονται κυρίως σε μέγεθος και όχι σε αριθμό.
«Τα νεκρά καρδιακά κύτταρα δεν αντικαθίστανται, σε αντίθεση, για παράδειγμα, με την επένδυση του εντέρου, η οποία ανανεώνεται κάθε πέντε έως δέκα ημέρες. Αυτός είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους ο καρκίνος του εντέρου είναι τόσο συχνός», εξηγεί ο δρ Κλάους Βίτε, σύμβουλος καρδιολόγος στο Ινστιτούτο Καρδιαγγειακής και Μεταβολικής Ιατρικής του Λιντς.
Η συνεχής λειτουργία της καρδιάς εμποδίζει την ανάπτυξη καρκινικών κυττάρων
Μια νέα πιθανή εξήγηση για τη σπανιότητα του καρκίνου της καρδιάς προέκυψε από έρευνα επιστημόνων του Πανεπιστημίου της Τεργέστης στην Ιταλία, όπως αναφέρει η Daily Mail.
Σύμφωνα με τη μελέτη τους, τα καρκινικά κύτταρα ενδέχεται να μην μπορούν να επιβιώσουν από τις ισχυρές μηχανικές δυνάμεις που ασκούνται διαρκώς σε ένα όργανο το οποίο συστέλλεται και διαστέλλεται έως και 100.000 φορές την ημέρα.
Η συνεχής καταπόνηση που προκαλεί η άντληση του αίματος από την καρδιά φαίνεται ότι εμποδίζει την ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων, προτού αυτά προλάβουν να εγκατασταθούν και να δημιουργήσουν έναν όγκο.
Για να ελέγξουν τη θεωρία τους, οι ερευνητές στην Τεργέστη πραγματοποίησαν πειράματα σε ποντίκια, στα οποία εισήγαγαν ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα. Τα ζώα είχαν καρδιές που είχαν τροποποιηθεί γενετικά, ώστε να αντλούν αίμα με ρυθμό πολύ χαμηλότερο από τον φυσιολογικό.
Τα αποτελέσματα της έρευνας, τα οποία δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό Science, έδειξαν ότι όταν μειώθηκε σημαντικά η μηχανική καταπόνηση της καρδιάς, μέσω της επιβράδυνσης της λειτουργίας της, τα καρκινικά κύτταρα άρχισαν να πολλαπλασιάζονται. Όταν, αντίθετα, η καρδιά λειτουργούσε κανονικά, τα καρκινικά κύτταρα άρχισαν και πάλι να πεθαίνουν.
Ωστόσο, σύμφωνα με τους επιστήμονες, το φαινόμενο δεν εξηγείται απλώς από το γεγονός ότι τα καρκινικά κύτταρα συμπιέζονται από τις κινήσεις της καρδιάς.
Φαίνεται ότι η αντλητική λειτουργία της ενεργοποιεί έναν επιπλέον μηχανισμό μέσα στα καρκινικά κύτταρα που ενδέχεται να αναπτυχθούν στον καρδιακό ιστό, εμποδίζοντάς τα να πολλαπλασιαστούν.
Συγκεκριμένα, η συνεχής μηχανική δραστηριότητα της καρδιάς ενεργοποιεί την παραγωγή μιας πρωτεΐνης που ονομάζεται Νέσπριν-2 (Nesprin-2). Η συγκεκριμένη πρωτεΐνη μεταφέρει ένα σήμα στον πυρήνα του καρκινικού κυττάρου, δίνοντάς του εντολή να σταματήσει να αναπαράγεται, καθώς το περιβάλλον στο οποίο βρίσκεται δεν είναι κατάλληλο για την ανάπτυξή του.
Όταν, όμως, η καρδιά σταματά να αντλεί αίμα ή λειτουργεί με πολύ χαμηλότερο ρυθμό, η συγκεκριμένη πρωτεΐνη δεν παράγεται.
Η επικεφαλής της έρευνας, καθηγήτρια Μοριακής Βιολογίας Σερένα Ζακίνια, δήλωσε: «Αυτό υποδηλώνει ότι το καρδιακό περιβάλλον είναι δυσμενές για τα καρκινικά κύτταρα, εν μέρει επειδή η συνεχής μηχανική δραστηριότητά του περιορίζει φυσικά την επέκτασή τους».
Εξετάζουν φορητή συσκευή που θα ασκεί πίεση στους όγκους
Τα ευρήματα της ιταλικής ερευνητικής ομάδας ενδέχεται να έχουν εφαρμογές και πέρα από την καρδιά. Οι επιστήμονες εξετάζουν πλέον την ανάπτυξη μιας φορητής ιατρικής συσκευής, η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την αντιμετώπιση άλλων μορφών καρκίνου, όπως του δέρματος ή του μαστού.
Η συσκευή θα ασκεί μηχανική πίεση στην περιοχή όπου βρίσκεται ο όγκος, με στόχο να αναπαράγει τις συνθήκες που παρατηρούνται στην καρδιά και να περιορίζει την ανάπτυξη των κακοήθων κυττάρων.
Παράλληλα, και άλλες ερευνητικές ομάδες ασχολούνται με την αξιοποίηση της εξωτερικής πίεσης ως πιθανής θεραπευτικής προσέγγισης για τους όγκους. Το συγκεκριμένο επιστημονικό πεδίο είναι γνωστό ως μηχανοθεραπεία (mechanotherapy).
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Γκάλγουεϊ πραγματοποίησαν πρόσφατα μελέτη, στην οποία χρησιμοποίησαν τεχνητή νοημοσύνη για να εξετάσουν τι συμβαίνει στα καρκινικά κύτταρα όταν ασκείται πάνω τους εξωτερική πίεση, αντίστοιχη με εκείνη που προκαλείται από τους γύρω ιστούς όταν τα συμπιέζουν.
Τα αποτελέσματα, τα οποία δημοσιεύθηκαν στις αρχές του έτους στο επιστημονικό περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences, έδειξαν ότι η πίεση εμποδίζει τα καρκινικά κύτταρα να απορροφήσουν το νερό που χρειάζονται για να μεγαλώσουν αρκετά, ώστε στη συνέχεια να διαιρεθούν σε δύο νέα κύτταρα. Με αυτόν τον τρόπο αναστέλλεται ο πολλαπλασιασμός τους.
Ο δρ Ιούν ΜακΈβοϊ, αναπληρωτής καθηγητής Βιοϊατρικής Μηχανικής, ο οποίος συμμετείχε στη μελέτη, εξήγησε ότι η εξωτερική πίεση στους όγκους ενδέχεται να αναστείλει την ανάπτυξη των κυττάρων μέσω της ενεργοποίησης συγκεκριμένων πρωτεϊνών, ωστόσο η συγκεκριμένη προσέγγιση συνοδεύεται και από κινδύνους.
Μιλώντας στο Good Health, ανέφερε: «Είναι πιθανό η εξωτερική συμπίεση, για παράδειγμα, ενός κακοήθους μελανώματος, του πιο επικίνδυνου τύπου καρκίνου του δέρματος, να επιβραδύνει την ανάπτυξή του. Ωστόσο, έχει επίσης αναφερθεί ευρέως ότι η συμπίεση όγκων σε ορισμένους ιστούς μπορεί στην πραγματικότητα να ενθαρρύνει την εξάπλωση των καρκινικών κυττάρων. Είναι ένα δίκοπο μαχαίρι».
Για τον λόγο αυτό, η ερευνητική ομάδα του Γκάλγουεϊ προτείνει ως καλύτερη επιλογή την ανάπτυξη φαρμάκων που θα στοχεύουν συγκεκριμένες πρωτεΐνες, όπως η Νέσπριν-2. Στόχος είναι να καταστήσουν τα καρκινικά κύτταρα ευάλωτα ακόμη και σε χαμηλότερα επίπεδα πίεσης που ασκούνται φυσιολογικά μέσα στο ανθρώπινο σώμα, εμποδίζοντάς τα να αναπτυχθούν και να διαιρεθούν.
«Μια πολύ ενδιαφέρουσα προσέγγιση»
Σχολιάζοντας τη νέα ερευνητική κατεύθυνση που βασίζεται στη λειτουργία της καρδιάς, ο δρ Κλάους Βίτε χαρακτήρισε την ιδέα ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα.
Όπως ανέφερε: «Είναι πιθανό κάποια μορφή φορητής συσκευής να μπορεί να ασκήσει αρκετή δύναμη στα καρκινικά κύτταρα, ώστε να σταματήσει την ανάπτυξή τους. Ή ενδεχομένως να υπάρχει τρόπος να παραχθούν πρωτεΐνες, όπως η Νέσπριν-2, οι οποίες θα στέλνουν στο καρκινικό κύτταρο το μήνυμα ότι το περιβάλλον στο οποίο βρίσκεται δεν είναι κατάλληλο για αυτό».
Η αξιοποίηση των μηχανικών δυνάμεων που ασκούνται στα κύτταρα αποτελεί, επομένως, ένα πεδίο που συγκεντρώνει το ενδιαφέρον των επιστημόνων, οι οποίοι διερευνούν εάν μπορεί να οδηγήσει σε νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις για την αντιμετώπιση διαφορετικών μορφών καρκίνου.
