Hur kronisk stress ökar cancercellstillväxten
Efter att ha genomfört en ny studie på möss har forskare nu en mycket bättre förståelse för hur kronisk (långvarig, ihållande) stress kan påskynda tillväxten av cancerstamceller. De kan också ha hittat ett sätt att förhindra att stress gör sin skada.
Kronisk stress, som en person har konsekvent under en lång tidsperiod, påverkar mentalt och emotionellt välbefinnande såväl som fysisk hälsa.
Studier har bundit kronisk stress till accelererad kognitiv försämring, en högre risk för hjärtproblem och problem med tarmhälsan.
Tidigare forskning tyder också på att exponering för stress kan påskynda tillväxten av cancer genom dess inverkan på genaktivitet.
Nu har forskare från Dalian Medical University i Kina - i samarbete med kollegor från hela världen - hittat en nyckelmekanism, som kronisk stress utlöser, som driver på tillväxten av cancerstamceller som tumörer härrör från.
Mer specifikt har forskarna studerat denna mekanism i musmodeller av bröstcancer.
Deras resultat - som de rapporterar i Journal of Clinical Investigation - peka fingret på hormonet adrenalin, men de föreslår också en strategi för att motverka effekterna av stressmekanismer på cancerceller.
"Du kan döda alla celler du vill ha i en tumör", konstaterar medförfattare Keith Kelley, från University of Illinois i Chicago, "men om stamcellerna eller modercellerna inte dödas, kommer tumören att växa och metastasera. ”
"Detta," tillägger han, "är en av de första studierna som kopplar kronisk stress specifikt till tillväxten av stamceller från bröstcancer."
Stress bränner tumörtillväxt
För att se hur stress skulle påverka cancercellstillväxten hos gnagare satte forskarna alla möss i små, begränsande höljen i en vecka. Sedan delade de mössen i två grupper.
De placerade en grupp i stora, bekväma höljen för att avbryta stressen; dessa möss fungerade som kontrollgrupp. Den andra gruppen stannade i de lilla höljena i ytterligare 30 dagar; dessa möss fungerade som den experimentella gruppen.
Efter sin första undersökning såg forskarna inte bara att de stressade mössen uppvisade förändringar i beteenden som var tecken på depression och ångest, utan också att de hade större cancertumörer än sina kamrater i kontrollgruppen.
Dessa tumörer växte också snabbare, och i stort sett hade de stressade mössen också ett större antal cancerstamceller än de andra mössen. Vid denna tidpunkt var det fortfarande oklart exakt hur stress bidrog till utvecklingen av cancer.
Enligt huvudutredaren Quentin Liu, från Institute of Cancer Stem Cell vid Dalian Medical University, ”Det direkta signalnätverket mellan stressvägar och ett cancerförökande system är nästan helt okänt.”
Han tillägger: "En bättre förståelse för biokemi som orsakar stress för att öka tillväxten av cancerceller kan leda oss mot riktade läkemedelsinterventioner, varav en upptäckte i detta arbete."
Skyll epinefrin, inte kortisol
När de undersökte hur olika fysiologiska faktorer förändrades hos mössen som hade upplevt kronisk stress, stängde forskarna in sig på ett hormon som kallas adrenalin.
De stressade mössen hade mycket högre nivåer av detta hormon än mössen i kontrollgruppen. Också hos möss från den experimentella gruppen som fått ett läkemedel som blockerade ADRB2 - som är en adrenalinreceptor - var cancertumörer mindre och antalet cancerstamceller var också lägre.
"När de flesta tänker på stress", säger Kelley, "tror de att det är kortisol som undertrycker immunförsvaret." Han tillägger dock: "Det fantastiska är att kortisol faktiskt var lägre efter en månad av stress."
Hur hjälper adrenalin att cancerstamceller trivs? Författarna förklarar att när detta hormon binder till ADRB2 ökar interaktionen nivåerna av laktatdehydrogenas, ett enzym som normalt ger musklerna en "injektion" av energi i en farlig situation. Detta gör det möjligt för personen att antingen bekämpa hotet eller fly från det.
En biprodukt av denna energiboost är produktionen av en organisk förening som kallas laktat. När det gäller människor med cancer matar de skadliga cellerna faktiskt på denna förening; det gör att de kan skaffa sig mer energi.
Detta innebär att om en person har kronisk stress kommer de att ha för mycket laktatdehydrogenas i sitt system. Detta kommer i sin tur att aktivera gener relaterade till cancertillväxt och låta cancerceller trivas.
"Dessa data ger en ny väg som förklarar hur förhöjd adrenalin orsakad av kronisk stress främjar bröstcancerprogression genom att agera direkt på cancerstamceller."
Quentin Liu
Är C-vitamin svaret?
Därefter validerade forskarna sina resultat genom att studera blodadrenalinnivåer hos 83 personer med bröstcancer.
Visst nog fann de att personer med höga nivåer av adrenalin också hade överskott av laktatdehydrogenas i cancertumörer - vilket forskarna hade tillgång till genom bröstcancerbiopsiprover.
Personer som hade högre nivåer av stresshormonet var också mer benägna att ha sämre resultat efter behandling jämfört med personer med lägre epinefrinnivåer.
Därefter försökte forskarna se om de kunde identifiera en strategi för att blockera adrenalins skadliga effekter på systemet. I laboratorietester på bröstcancercellinjer analyserade de effekterna av några läkemedel som godkänts av Food and Drug Administration (FDA) på produktion av laktatdehydrogenas.
Det mest lovande ämnet som utredarna bestämde sig för var faktiskt C-vitamin, vilket blockerade produktionen av aktatdehydrogenas i laboratorieexperiment. När utredarna testade detta tillvägagångssätt i musmodeller, fick de samma resultat: Stressade möss som de hade injicerat med C-vitamin upplevde tumörkrympning.
"Sammantaget visar dessa resultat att C-vitamin kan vara ett nytt och effektivt terapeutiskt medel för att rikta cancer hos patienter som genomgår kronisk stress", avslutar Liu.
