Новая активность, способная снизить риск метастазирования рака на 72 процента

Исследователи установили, что высокоинтенсивная аэробная нагрузка вызывает метаболическое перепрограммирование внутренних органов, повышает их потребность в питательных веществах и тем самым, ограничивая доступность этих веществ для опухоли, защищает органы от метастатического распространения. Иными словами, было обнаружено, что физическая нагрузка увеличивает потребление глюкозы и уменьшает количество энергии, доступной опухоли.

Физическая нагрузка увеличивает потребление глюкозы и снижает риск распространения рака.

Согласно новому исследованию ученых Тель-Авивского университета (TAU), аэробная нагрузка может существенно снизить риск развития метастатического рака — на 72%. Исследователи обнаружили, что высокоинтенсивная аэробная нагрузка увеличивает потребление глюкозы (сахара) внутренними органами и уменьшает количество энергии, доступной опухоли.

Исследование проводили профессор Кармит Леви и доктор Ифтах Гепнер из Медицинского факультета Саклера TAU, отдела общественного здравоохранения, Спортивного института Сильвана Адамса и отдела генетики человека и биохимии. Профессор Леви отмечает, что новое исследование, опубликованное на обложке журнала в ноябре 2022 года Cancer Research привело к открытию, способному помочь в предотвращении метастатического рака — основной причины смерти в Израиле. Объединив научные знания разных подразделений TAU, это исследование позволило получить очень важный результат.

Профессор Кармит Леви и доктор Ифтах Гепнер:

«Предыдущие исследования показали, что физическая нагрузка снижает риск некоторых видов рака до 35%. Это положительное влияние нагрузки похоже на ее воздействие на другие заболевания, такие как болезни сердца и диабет. В этом исследовании мы добавили новые данные, показывающие, что высокоинтенсивная аэробная нагрузка, получающая энергию из сахара, может снизить риск метастатического рака до 72%. До сих пор общий призыв к людям был: „Будьте активны, будьте здоровы“, а теперь мы можем объяснить, как аэробная активность способна максимально усилить профилактику наиболее агрессивных и метастатических форм рака».

Исследование объединило данные здоровых добровольцев, обследованных до и после бега, с данными животной модели на мышах, тренировавшихся по интенсивной программе. Данные эпидемиологического исследования (основанного на наблюдении за населением), в котором за 3000 людьми наблюдали около 20 лет, показали, что у участников, сообщавших о регулярной высокоинтенсивной аэробной активности, риск метастатического рака был на 72% ниже, чем у тех, кто не занимался физическими упражнениями.

Животная модель также продемонстрировала сходный результат и позволила исследователям определить лежащий в его основе механизм. При изучении до и после физической нагрузки, а также после введения раковых клеток было установлено, что у физически тренированных животных аэробная активность значительно уменьшала развитие метастатических опухолей в лимфатических узлах, легких и печени. Исследователи выдвинули гипотезу, что этот положительный результат у людей и экспериментальных животных связан с повышенным потреблением глюкозы, вызванным физической нагрузкой.

Профессор Леви: «Наше исследование первым изучило влияние физической нагрузки на внутренние органы, в которых обычно развиваются метастазы, такие как легкие, печень и лимфатические узлы. Исследуя клетки этих органов, мы обнаружили увеличение количества рецепторов глюкозы (рецепторов на поверхности клеток) во время высокоинтенсивной аэробной активности — это усиливает поглощение глюкозы и превращает органы, подобно мышцам, в эффективные машины по потреблению энергии. Мы предполагаем, что причина в необходимости конкурировать за сахар с мышцами, которые, как известно, сжигают большое количество глюкозы при физической нагрузке. В результате, если развивается рак, острая конкуренция за глюкозу снижает доступность энергии, необходимой для метастазирования. Более того, при регулярных занятиях это состояние становится постоянным: ткани внутренних органов меняются и становятся похожими на мышечную ткань. Все мы знаем, что спорт и физические упражнения полезны для здоровья. В нашем исследовании внутренних органов мы обнаружили, что нагрузка меняет весь организм, благодаря чему рак не распространяется, а первичная опухоль также уменьшается».

Доктор Гепнер: «Наши результаты показывают, что, в отличие от сравнительно умеренной нагрузки для сжигания жира, профилактике рака помогает высокоинтенсивная аэробная активность. Если оптимальный диапазон интенсивности для сжигания жира на 65-70% выше максимальной частоты пульса, то для сжигания сахара требуется 80-85%, пусть даже на короткие промежутки. Например, минутный спринт, затем ходьба и снова спринт. Раньше такие интервалы были характерны главным образом для тренировок спортсменов, но сегодня мы видим их и в других программах, например при реабилитации сердца и легких. Наши результаты показывают, что программы физической подготовки здоровых людей должны включать и высокоинтенсивные компоненты».

В заключение механизм того, как физическая нагрузка предотвращает рак, пока не полностью понятен. В исследовании, которому посвящена эта статья, данные моделей меланомы показали, что нагрузка вызывает метаболическое перепрограммирование внутренних органов, увеличивает их потребности в питательных веществах и тем самым, ограничивая доступность этих веществ для опухоли, защищает органы от метастатического распространения.

Исследователи считают, что будущие работы позволят развивать персонализированную медицину для предотвращения определенных видов рака: врачи смогут учитывать семейный анамнез, чтобы рекомендовать подходящий вид физической активности. Следует подчеркнуть, что физические упражнения, обладающие уникальными метаболическими и физиологическими эффектами, продемонстрировали более высокий уровень профилактики рака, чем любое из существовавших до сих пор лекарств или медицинских вмешательств.