Легкие находятся на границе между организмом и внешней средой – они постоянно контактируют с воздухом, а значит, и с микробами, аллергенами и загрязнителями. Чтобы избежать избыточной воспалительной реакции, иммунная система легких включается не сразу. Но такая особенность делает легкие уязвимыми: они становятся удобным местом для распространения метастазов. Именно поэтому легкие – второе по частоте место, куда распространяются опухоли при раке молочной железы, кишечника и меланоме.
В то же время легкие – мишень вирусных и бактериальных инфекций, которые часто приводят к тяжелым осложнениям, особенно у пожилых людей. Одним из таких вирусов является респираторно-синцитиальный вирус (РСВ), который может приводить к тяжелому бронхиолиту или пневмонии. В нескольких исследованиях было высказано предположение, что бронхиолит и пневмония могут быть связаны с развитием рака легких, но эта связь пока плохо изучена и требует дальнейших исследований.
Многие респираторные вирусы инфицируют эпителиальные клетки легких и быстро вызывают провоспалительную реакцию, которая приводит к активации иммунных клеток легких и привлечению клеток врожденного иммунитета. Эти реакции важны для борьбы с вирусом, но также они изменяют легочную среду и могут влиять на развитие и распространение рака.
Одно исследование показало, что грипп может усиливать метастазирование, а другое – что грипп, наоборот, подавляет развитие метастазов. Эффект может зависеть от того, когда произошло заражение гриппом: до или после попадания раковых клеток в легкие.
Интерфероны I типа (ИФН) – противовирусные цитокины, которые участвуют в активации и привлечении иммунных клеток. Ученые из Великобритании показали, что заражение РСВ за день до введения раковых клеток приводит к уменьшению количества метастазов. Это связано с тем, что ИФН I типа изменяют легочную среду, создавая менее благоприятные условия для метастазирования.
Во время инфекции РСВ интерферон воздействует на все типы клеток легких
Во время вирусных инфекций, в том числе РСВ, организм быстро начинает вырабатывать ИФН I типа. В легких основной источник интерферонов – альвеолярные макрофаги. Поскольку рецепторы к ИФН-I есть почти на всех клетках, ответ ИФН охватывает все типы клеток легких: передача сигналов через рецептор к ИФН-I запускает продукцию ИФН-I и активирует стимулированные интерфероном гены (ISG), что может ограничивать репликацию вируса. ИФН-I вызывает активацию нейтрофилов, воспалительных моноцитов, NK-клеток, дендритных клеток и макрофагов.
Передача сигналов ИФН I типа создает неблагоприятную среду для метастазов
Интраназальное введение ИФН-α может воспроизвести эффект РСВ-инфекции – уменьшение количества метастазов в легких при раке молочной железы. Подобный эффект наблюдался и на других моделях рака – меланомы и фибросаркомы: внутримышечное введение ИФН-α также снижало количество метастазов в легкие. Кроме того, при гепатоцеллюлярной карциноме подкожное введение ИФН-α изменяло легочную среду, уменьшая количество метастатических узелков, не зависящих от первичной опухоли.
Эксперимент на модели рака молочной железы показал, что интерферон не действует напрямую на раковые клетки, а влияет именно на ткани легких, создавая неблагоприятные условия для роста метастазов. Интраназальное введение ИФН-α мышам, у которых только опухолевые клетки экспрессируют рецептор к ИФН-I, не оказывало влияния на метастазирование.
Антиметастатическое действие интерферонов I типа и инфекции РСВ не зависит от какой-либо конкретной группы иммунных клеток. Возможно, что из-за сложности легочной среды во время инфекции РСВ несколько типов иммунных клеток работают вместе или избыточным образом, чтобы снизить метастатическую нагрузку.
Наиболее важную роль играют эпителиальные клетки легких – они меняются под воздействием инфекции РСВ или интерферонов и больше не могут поддерживать размножение раковых клеток. Это подтверждает, что ключевые изменения происходят не столько в иммунной системе, сколько в самой ткани легких.
Вывод
Влияние респираторных вирусных инфекций на метастазирование может зависеть от стадии рака. При первичной опухоли без метастазов в легких инфекция РСВ вызывает ответ интерферонов I типа, который изменяет легочную среду и противостоит метастазированию. Интраназальное введение ИФН-α может воспроизвести антиметастатический эффект РСВ-инфекции. Эти результаты могут помочь определить мишени, которые можно использовать для того, чтобы сделать легкие менее восприимчивыми к метастатическим клеткам.
Полезная статья, нужная информация? Поделитесь ею!
Кому-то она тоже будет полезной и нужной:
Источник
Type I interferons induced upon respiratory viral infection impair lung metastatic initiation
