Christina Zieliński i jej zespół odkryli, że chlorek sodu może zwiększać aktywność określonych komórek odpornościowych w walce z nowotworem.
Chlorek sodu, powszechnie znany jako „sól kuchenna”, był kiedyś bardzo cenionym towarem. Dziś jest niedrogi i niezbędny w kuchni. Nic więc dziwnego, że sól zagościła także w naszym codziennym języku, często niosąc za sobą negatywne konotacje. Jednak sformułowanie „wcieranie soli w ranę” może wkrótce nabrać pozytywnego znaczenia, szczególnie w kontekście terapii nowotworów.
W przeszłości rak był zwykle wyrokiem śmierci, ale w ostatnich dziesięcioleciach badania poczyniły znaczne postępy i znacznie wydłużyły czas przeżycia przy wysokiej jakości życia w przypadku wielu rodzajów nowotworów. Ostatnio szczególnie skuteczną metodą leczenia stała się adoptywna terapia komórkami T.
Tutaj niektóre białe krwinki organizmu, komórki T, są modyfikowane w taki sposób, że mogą specyficznie rozpoznawać i zwalczać komórki nowotworowe. Na skuteczność tej metody wpływa aktywność metaboliczna limfocytów T, która zwykle jest tłumiona w immunosupresyjnym środowisku nowotworu. Dlatego ważne jest zidentyfikowanie czynników, które przezwyciężą to tłumienie.
Zespół kierowany przez Christinę Zieliński z Instytutu Badań nad Produktami Naturalnymi i Biologii Infekcji Leibniza – Instytutu Hansa Knölla (Leibniz-HKI) w Jenie, odkrył obecnie jeden z następujących czynników: Jony sodu – składnik chlorku sodu – zwiększają skuteczność leków przeciwnowotworowych Komórki T. Naukowcom udało się wykazać, że nowotwory raka piersi mają wyższe stężenie sodu niż zdrowe tkanki i że limfocyty T działają szczególnie silnie przeciwko nowotworom, gdy w ich bezpośrednim otoczeniu występuje wyższe stężenie sodu. Pacjenci ci mają wtedy nawet dłuższy czas przeżycia.
„Udało nam się wykazać, że sód wzmacnia odpowiedź immunologiczną limfocytów T CD8+” – mówi Chang-Feng Chu, pierwszy autor badania. Limfocyty T CD8+ to komórki odpornościowe, które potrafią rozpoznawać i zabijać w organizmie komórki nowotworowe lub komórki zakażone wirusami. „Wcześniejsze badania wykazały już, że sód reguluje inne typy limfocytów T biorących udział w chorobach autoimmunologicznych i alergiach. Chcieliśmy dowiedzieć się, jaki wpływ ma sód na aktywność ludzkich limfocytów T CD8+” – wyjaśnia Shan Sun, kolejna pierwsza autorka.
Dlatego badacze wykorzystali różne technologie do zbadania wpływu jonów sodu na regulację genów i proces metaboliczny limfocytów T CD8+. „Wstępnie potraktowaliśmy ludzkie komórki T solą, a następnie hodowaliśmy je z nowotworami. Przeprowadziliśmy także eksperymenty na myszach z limfocytami T” – Chu wyjaśnia kluczowy eksperyment.
Komórki odpornościowe stają się sprawniejsze
Naukowcy odkryli, że sól poprawia sprawność metaboliczną limfocytów T CD8+, zwiększając wchłanianie cukru i aminokwasy i tym samym wytwarzanie energii w komórkach. W rezultacie komórki odpornościowe były w stanie lepiej eliminować komórki nowotworowe, jak wykazały eksperymenty na hodowlach komórkowych i myszach. „Guz trzustki u myszy zmniejszył się po wstrzyknięciu im limfocytów T nasączonych solą” – mówi Chu.
Ale jak dokładnie działa sód w komórce? „Jony sodu zwiększają aktywność pompy sodowo-potasowej na błonie komórkowej limfocytów T. Prowadzi to do zmiany potencjału błony, co z kolei zwiększa aktywację receptora komórek T” – podaje Sun. „To wzmocnienie sygnału ułatwia komórkom odpornościowym skuteczniejsze zabijanie komórek nowotworowych”. Jej koleżanka Chu dodaje: „Sól chroni również komórki T przed zbyt szybkim wyczerpaniem. Jest to ważne, ponieważ wyczerpane komórki T stopniowo tracą zdolność do walki z komórkami nowotworowymi”.
Zespół badawczy zaleca w przyszłości stosowanie chlorku sodu jako pozytywnego regulatora „zabójczej” funkcji limfocytów T. Nie chodzi tu oczywiście o to, aby pacjenci spożywali więcej soli w swojej diecie. Można raczej sobie wyobrazić, że komórki odpornościowe są wystawione na działanie zwiększonego stężenia soli poza organizmem i po podaniu pacjentom stają się wysoce aktywne przeciwko komórkom nowotworowym. Zwykła sól kuchenna mogłaby zatem wspierać adoptywnie przeniesione limfocyty T w walce z rakiem, a być może także z chorobami zakaźnymi, które wymagają obrony przed zakażonymi komórkami. Zatem wyrażenie „wcieranie soli w czyjąś ranę” niekoniecznie pozostaje negatywne.
Odniesienie: „Chlorek sodu w mikrośrodowisku nowotworu poprawia sprawność metaboliczną i cytotoksyczność komórek T” autorstwa Dominika Solla, Chang-Feng Chu, Shan Sun, Veroniki Lutz, Mahimy Arunkumar, Mariam Gachechiladze, Sascha Schäuble, Maha Alissa-Alkhalaf, Trang Nguyen, Michelle -Amirah Khalil, Ignacio Garcia-Ribelles, Michael Mueller, Katrin Buder, Bernhard Michalke, Gianni Panagiotou, Kai Ziegler-Martin, Pascal Benz, Philipp Schatzlmaier, Karsten Hiller, Hannes Stockinger, Maik Luu, Kilian Schober, Carolin Moosmann, Wolfgang W. Schamel, Magdalena Huber i Christina E. Zieliński, 28 sierpnia 2024 r., Immunologia natury.
DOI: 10.1038/s41590-024-01918-6
Finansowanie: Niemiecka Fundacja Badawcza, Klaster Doskonałości „Balance of the Microverse”, Niemieckie Federalne Ministerstwo Edukacji i Badań Naukowych, Centrum Fotoniki Leibniza w Badaniu Zakażeń, Fundacja Carla Zeissa.
