Guzy raka płuca mogą wykorzystywać neurony czuciowe do wywoływania kacheksji

Nowe badanie opublikowane w Science wskazuje, że określony podtyp genetyczny raka płuca może nasilać kacheksję nowotworową poprzez komunikację z mózgiem za pośrednictwem neuronów czuciowych w płucach. Wyniki sugerują, że przerwanie tego sygnału – między innymi przez wpływ na prostaglandynę E2 oraz skład kwasów tłuszczowych w diecie – może otworzyć nowy kierunek leczenia wyniszczenia nowotworowego.

W artykule:

• Dlaczego kacheksja jest jednym z najpoważniejszych powikłań chorób nowotworowych
• Jak podtyp raka płuca może komunikować się z mózgiem przez neurony czuciowe
• Rola prostaglandyny E2 w sygnalizacji między guzem a układem nerwowym
• Wpływ diety wysokotłuszczowej, kwasów omega-6 i omega-3 na rozwój kacheksji
• Znaczenie aspiryny, ibuprofenu i potencjalnych nowych strategii terapeutycznych
• Możliwe konsekwencje dla leczenia chorych na raka płuca

Według Cleveland Clinic za około jedną czwartą zgonów z powodu nowotworów może odpowiadać jedno źródło: kacheksja. Kacheksja jest zespołem towarzyszącym przewlekłej chorobie podstawowej, prowadzącym do niezamierzonej utraty masy mięśniowej i tkanki tłuszczowej. Pogarsza jakość życia, a u części pacjentów może ograniczać możliwości leczenia przeciwnowotworowego. Nowe badanie prowadzone przez dr. Thalesa Papagiannakopoulosa, obejmującego stanowisko profesora w Salk Institute, wskazuje na potencjalny nowy cel zapobiegania kacheksji.

Naukowcy wykazali, że częsty genetyczny podtyp raka płuca jest bardziej podatny na wywoływanie kacheksji, a guzy należące do tego podtypu komunikują się z mózgiem za pośrednictwem neuronów czuciowych znajdujących się w płucach. Wyciszenie tych nerwów czuciowych, a tym samym przerwanie połączenia między guzem a mózgiem, zmniejszało objawy kacheksji. Podobny efekt uzyskano przez zablokowanie wytwarzania lipidowej cząsteczki sygnałowej – prostaglandyny E2, czyli PGE2 – poprzez zmianę diety. Zespół badawczy podejrzewa, że guzy wykorzystują PGE2 do komunikacji z układem nerwowym. Oznacza to, że zablokowanie tej komunikacji mogłoby stać się ważną strategią terapeutyczną poprawiającą wyniki leczenia pacjentów.

Badanie opublikowano 2 lipca 2026 roku w czasopiśmie Science.

„Te guzy raka płuca w istocie kontrolują zachowanie człowieka, wykorzystując układ nerwowy i przejmując lokalne neurony czuciowe w płucach” – mówi główny autor badania, dr Papagiannakopoulos, który prowadził prace w New York University (NYU) Grossman School of Medicine. „Ta rola obwodowego układu nerwowego w kacheksji nowotworowej jest całkowicie nowa i sądzę, że może wskazać naprawdę interesujące możliwości translacyjne, które mogłyby istotnie poprawić opiekę onkologiczną”.

Co wcześniej wiedziano o kacheksji?

W niemieckim badaniu z 2015 roku opisano, że kacheksja dotyczy w przybliżeniu połowy pacjentów onkologicznych. Może również towarzyszyć innym chorobom przewlekłym, takim jak choroba Alzheimera czy choroby układu sercowo-naczyniowego. Łącznie problem ten może dotyczyć około 9 milionów osób na świecie.

Kacheksja rozpoczyna się od zwiększonego zapotrzebowania organizmu na energię. W przebiegu choroby przewlekłej ciało nagle potrzebuje znacznie większej ilości energii, aby podtrzymać niezbędną odpowiedź immunologiczną. Następnie u pacjentów często pojawia się utrata apetytu, a mięśnie i tkanka tłuszczowa zaczynają zanikać, ponieważ organizm wykorzystuje je jako źródło energii do walki z chorobą.

Przez długi czas zakładano, że objawy te są neurologicznym następstwem działania krążących czynników odpornościowych związanych z przewlekłą chorobą. Założenie to wynikało jednak w dużej mierze z braku modeli laboratoryjnych pozwalających głębiej zbadać mechanizmy leżące u podstaw kacheksji. Dotychczasowe modele służące do badania kacheksji w chorobie nowotworowej często obejmowały guzy rosnące w nieprawidłowych lokalizacjach i w rozmiarach nieodpowiadających skali obserwowanej u ludzi.

„Tworząc model kacheksji, który jest bardziej fizjologicznie adekwatny, możemy dokonywać bardziej swoistych i istotnych odkryć” – mówi pierwszy autor pracy Michael Cross, doktorant prowadzący badania w laboratorium dr. Papagiannakopoulosa w NYU. „Takich jak ustalenie, że jeden podtyp guzów raka płuca silniej promuje kacheksję niż inne oraz że guzy te rzeczywiście lokalnie komunikują się z obwodowym układem nerwowym”.

Jak guz płuca komunikuje się z mózgiem?

Naukowcy rozpoczęli od opracowania najbardziej fizjologicznie adekwatnych dotąd mysich modeli raka płuca – takich, w których guzy rosną we właściwych lokalizacjach i osiągają rozsądne rozmiary. Następnie przeanalizowali kilka różnych podtypów raka płuca i stwierdzili, że tylko jeden z nich promował kacheksję, podczas gdy pozostałe nie wywoływały tego efektu.

Ponieważ myszy te jadły mniej, badacze próbowali zwiększyć kaloryczność i zawartość tłuszczu w karmie, aby pomóc im przybrać na wadze. Ku zaskoczeniu naukowców dieta wysokotłuszczowa i wysokokaloryczna pogarszała sytuację. Pojawiło się więc pytanie: dlaczego?

Dr Papagiannakopoulos przypomniał sobie niedawne odkrycie współpracownika, który wykazał, że neurony czuciowe w płucach mogą wykrywać grypę, przekazywać tę informację do mózgu oraz nasilać objawy choroby i kacheksji. Badacz postawił więc hipotezę, że ta swoista autostrada komunikacyjna między płucami a mózgiem może przenosić również sygnały pochodzące z komórek nowotworowych.

Aby to sprawdzić, zespół skierował uwagę bezpośrednio na układ nerwowy. Badacze oceniali, czy zablokowanie połowy połączeń czuciowych między płucami a mózgiem albo całkowita dezaktywacja nerwów zlokalizowanych w płucach złagodzi objawy kacheksji. Tak właśnie się stało.

„Wtedy pojawiły się kolejne pytania” – mówi dr Papagiannakopoulos. „Jaki sygnał guzy wysyłają do nerwów? I dlaczego problem nasila się przy diecie wysokotłuszczowej?”.

Prostaglandyna E2 jako sygnał między guzem a układem nerwowym

Podtyp raka płuca promujący kacheksję wytwarzał znacznie większe ilości PGE2 niż pozostałe podtypy guza. PGE2 jest dobrze znana jako mediator wywołujący objawy infekcji, w tym gorączkę. Kiedy zespół zmodyfikował myszy genetycznie w taki sposób, aby nie mogły już wytwarzać PGE2, kacheksja się nie rozwijała. Kacheksja nie rozwinęła się również w mniejszych doświadczeniach, w których myszom podawano aspirynę i ibuprofen – leki blokujące zdolność organizmu do wytwarzania PGE2.

Kacheksji można było zapobiec także za pomocą zmian dietetycznych. PGE2 powstaje z tłuszczów zwierzęcych, w tym z kwasów tłuszczowych omega-6. Kiedy dietę wysokotłuszczową zastąpiono dietą zawierającą wyłącznie kwasy tłuszczowe omega-3, zdolność organizmu do wytwarzania PGE2 została ograniczona. W konsekwencji guzy nie mogły już wykorzystywać tej cząsteczki sygnałowej do komunikowania się z układem nerwowym i mózgiem w celu wywołania kacheksji.

Czy zmiana diety może wpływać na wyniki leczenia nowotworów?

Badanie otwiera całkowicie nowy obszar terapeutyczny dotyczący leczenia kacheksji i poprawy opieki nad chorymi na raka płuca. Tego typu badania podstawowe mogą również wskazywać nowe zastosowania już istniejących leków, takich jak aspiryna i ibuprofen, a także pokazywać, w jaki sposób pozornie proste zmiany stylu życia mogą modyfikować przebieg choroby.

„Teraz, kiedy wiemy, że guzy przejmują układ nerwowy, chcemy dokładnie ustalić, których neuronów używają do tego celu i z jakimi obwodami w mózgu są one połączone” – mówi dr Stefan Kotschi, lekarz i badacz podoktorski w laboratorium dr. Papagiannakopoulosa w NYU.

„Kiedy zidentyfikujemy te neurony i obwody” – wyjaśnia dr Papagiannakopoulos – „będziemy mogli sprawdzić, czy są one zaangażowane również w inne objawy doświadczane przez pacjentów onkologicznych, takie jak depresja czy zaburzenia pamięci”.

Zrozumienie podstawowej biologii sygnalizacji między płucami a mózgiem w kacheksji indukowanej przez nowotwór, a także ustalenie, w jaki sposób zmiany dietetyczne mogą poprawiać wyniki leczenia pacjentów, pozwala naukowcom identyfikować nowe cząsteczki i szlaki potencjalnie przydatne w terapii. W dłuższej perspektywie odkrycia te mogą pomóc w opracowaniu bardziej dopasowanych metod leczenia, które poprawią opiekę onkologiczną.

Źródło: Science, A dietary switch promotes sensory-neuron dependent cancer-associated cachexia.
DOI: http://dx.doi.org/10.1126/science.adz4196