Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie „Cell” ujawnia, jak agresywne glejaki manipulują swoim otoczeniem, aby napędzać własny rozwój. Naukowcy odkryli, że guzy te gromadzą guanidynooctan (GAA) w stężeniach około 100-krotnie wyższych niż w zdrowej tkance, co prowadzi do nadmiernego pobudzenia neuronów i przyspieszenia namnażania komórek nowotworowych.
Stężenie metabolitu 100 razy wyższe w guzach mózgu
Analizy przeprowadzone przez naukowców z Children’s Medical Center Research Institute przy UT Southwestern Medical Center wykazały, że w niemal wszystkich badanych glejakach o wysokim stopniu złośliwości u dorosłych dochodzi do znacznego nagromadzenia metabolitu znanego jako guanidynooctan (GAA). Jego poziom był średnio o 100 razy wyższy w porównaniu ze zdrową tkanką mózgową. Guanidynooctan jest naturalnie występującym związkiem, który bierze udział w syntezie kreatyny.
Badacze zidentyfikowali ten mechanizm, analizując metabolomikę ludzkiej tkanki mózgowej. Obserwacja tak drastycznego wzrostu stężenia jednego metabolitu zasugerowała, że odgrywa on nieoczekiwaną i kluczową rolę w biologii tego nowotworu. Komórki glejaka, zamiast wykorzystywać GAA do produkcji kreatyny, aktywnie wydzielały go do swojego otoczenia.
Mechanizm naśladujący rzadką chorobę metaboliczną
Przyczyną akumulacji GAA jest zaburzona równowaga enzymatyczna w komórkach nowotworowych. W zdrowych komórkach GAA jest przekształcany w kreatynę przez enzym metylotransferazę guanidynooctanową (GAMT). W komórkach glejaka zaobserwowano jednak nadmierną aktywność enzymu odpowiedzialnego za produkcję GAA. W efekcie powstawało go tak dużo, że enzym GAMT nie był w stanie przetworzyć całej dostępnej ilości.
Ten stan naśladuje rzadką wrodzoną chorobę metaboliczną, niedobór GAMT, w której nagromadzenie GAA w organizmie prowadzi do podwyższonej pobudliwości neuronów. Okazało się, że glejaki wykorzystują ten sam mechanizm do własnych celów, aby wpływać na pobliskie komórki nerwowe.
Błędne koło stymulacji między guzem a neuronami
Nadmiar guanidynooctanu uwalniany przez komórki glejaka prowadzi do nadmiernej stymulacji pobliskich neuronów. Zgodnie z hipotezą badaczy, pobudzone w ten sposób komórki nerwowe zaczynają wysyłać sygnały, które z kolei działają zwrotnie na guz, przyspieszając namnażanie się komórek nowotworowych. Tworzy się błędne koło, w którym guz i neurony wzajemnie napędzają swoje działanie, co sprzyja agresywnemu wzrostowi nowotworu.
Kluczowe w tym odkryciu jest to, że działanie promujące wzrost guza przez GAA było całkowicie zależne od obecności neuronów. To potwierdza, że interakcja na linii guz-neuron jest kluczowym elementem tego procesu. W związku z tymi odkryciami naukowcy planują dalsze badania z udziałem pacjentów, aby lepiej zrozumieć ten mechanizm i ocenić jego potencjał jako nowego celu terapeutycznego w leczeniu glejaków.
Źródła
Abdullah KG, Miki K, Edgar CK, et al. "Gliomas phenocopy an inborn error of metabolism to drive neuronal activity and tumor growth." Cell, 2026. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42743926/
