Злокачественные клетки не любят горькое

Те белки, которые реагируют на свет, синтезируются в сетчатке, те, которые реагируют на летучие запаховые молекулы, синтезируются в обонятельном эпителии носа, и так далее. Но бывают странные случаи, когда рецепторные белки появляются у клеток, которые к органам чувств не имеют никакого отношения. Например, обонятельные рецепторы есть у некоторых иммунных клеток, лёгочных, печёночных и почечных. В лёгких также синтезируются и вкусовые рецепторы – например, один из рецепторных белков горького вкуса T2R14 сидит на мышечных клетках бронхов.

Какое-то время назад сотрудники Университета Пенсильвании обнаружили, что у злокачественных клеток из опухолей головы и шеи очень много «горького» белка T2R14. (Рак головы и шеи – это группа опухолей, которые развиваются в области горла, гортани, носа, пазух и рта.) Когда раковый рецептор T2R14 активируется, то есть чувствует какую-то горькую молекулу, в клетках включается апоптоз, то есть программа самоуничтожения. И чем больше клетки опухоли синтезируют себе горького рецептора, тем лучше клинический прогноз для больного.

С другой стороны, есть данные, что операции по удалению рака молочной железы проходят удачнее с использованием местного анестетика лидокаина – он уменьшает вероятность того, что опухоль потом вернётся. И вот в новой статье в Cell Reports те же исследователи из Пенсильванского университета пишут о том, что лидокаин активирует рецептор T2R14. В свою очередь T2R14, действуя через молекулы-посредники, повышает уровень ионов кальция в клетке. Дальнейшее зависит от того, что это за клетка. Если это сенсорная вкусовая клетка, или мышечная клетка дыхательных путей, то изменения в ионах кальция немедленно сказываются на работе других ионных каналов, от которых зависят электрохимические импульсы и сократимость мышц.

Если же T2R14 сработал в злокачественной клетке, то лишние ионы кальция отправляются в митохондрии, клеточные энергетические органеллы. В митохондриях идут окислительные биохимические реакции, в которых с помощью кислорода питательные молекулы расщепляются, а образующаяся энергия запасается в удобной для клетки форме. Как побочный продукт, в таких реакциях образуются активные формы кислорода – агрессивные молекулы-окислители, повреждающие белки, липиды и нуклеиновые кислоты. Из-за избытка кальция митохондрии начинают генерировать особенно много активных форм кислорода, которые вредят биомолекулам – в частности, из-за них отключается система уборки белкового мусора. А когда в клетке ломается мусороуборочная система, это становится сигналом к самоуничтожению-апоптозу.

Исследователи проверяли связь лидокаина и горького рецептора на клетках плоскоклеточной карциномы головы и шеи – злокачественной опухоли, возникающей из кератиноцитов кожи. Но вполне возможно, что T2R14 активно синтезируют и многие другие виды рака. Возможно, что горький рецептор раковым клеткам для чего-то и и нужен, но также возможно, что никакой пользы он им не несёт, а синтезируют они его просто вследствие общих молекулярно-генетических аномалий. Вряд ли одним лидокаином можно полностью лечить рак, но зато его, наверно, можно шире использовать для повышения эффективности разных видов противораковой терапии.