Яркий свет - большой рак. Обедненная мелатонином кровь стимулирует рост опухоли

[budetlyanin108]

В конце 1987 года Ричард Г. Стивенс, работавший тогда в Pacific Northwest Laboratories в Ричленде, штат Вашингтон, напечатал короткое письмо и отправил его Уолтеру Уиллетту в Гарвардскую медицинскую школу в Бостоне. Два эпидемиолога встречались всего один раз, и Стивенс не был уверен, что его записка из 209 слов или содержащиеся в ней предположения о возможном виновнике рака молочной железы вдохновят на какие-либо действия.



ЭТО ПУТЬ К РАКУ. Сразу после воздействия яркого ночного освещения (слева) у женщины вырабатывается кровь (в центре), содержащая мало мелатонина и стимулирующая рост опухоли молочной железы человека, имплантированной крысе (справа).АДАПТИРОВАНО ИЗ BLASK ET AL., CANCER RESEARCH, С РАЗРЕШЕНИЯ.

Но Уиллетт отнесся к этому предложению серьезно. Он и его коллеги начали исследование, которое могли провести только они. Они провели исследование здоровья медсестер - проект, не имеющий аналогов по масштабу и продолжительности, который отслеживал, как здоровье женщин связано с питанием, активностью и другими факторами.

Несколько лет спустя члены команды Уиллетта сообщили, что женщины, которые часто работают в ночную смену, по-видимому, предрасположены к развитию рака молочной железы.

Все произошло именно так, как и подозревал Стивенс. Он предположил, что ночное освещение, прерывая преимущественно ночное производство гормона мелатонина в организме, может увеличить риск рака молочной железы. Эксперименты на животных и опросы людей за последние два десятилетия подтвердили эту гипотезу, но не доказали ее, говорит Стивенс, в настоящее время работающий в медицинском центре Университета Коннектикута в Фармингтоне.

«Теперь переломное исследование предоставило первую серьёзную экспериментальную поддержку», - говорит Стивенс.



Кровь женщины обеспечивает лучшую поддержку при раке молочной железы сразу после того, как она подверглась воздействию яркого света, чем когда она находилась в постоянной темноте, сообщают исследователи под руководством Дэвида Э. Бласка из Научно-исследовательского института Бассетта в Куперстауне, штат Нью-Йорк.

«Свет в ночное время теперь явно является фактором риска рака молочной железы», - говорит Бласк. «Опухоли молочной железы бодрствуют днем, а мелатонин усыпляет их ночью». Добавьте искусственный свет в ночную среду, и «раковые клетки начнут страдать от бессонницы», говорит он.

«Сон сам по себе не важен для мелатонина», - говорит Рассел Дж. Рейтер, нейроэндокринолог из Центра медицинских наук Техасского университета в Сан-Антонио. «Но темнота да».

Новое исследование имеет далеко идущие последствия, говорит Рейтер. Во-первых, это может привести к испытаниям, которые проверят, можно ли замедлить развитие злокачественных новообразований, изменяя освещенность человека или используя добавки мелатонина. Во-вторых, по его словам, подобные исследования могут показать, представляет ли воздействие ночного света риск рака простаты у мужчин, как подозревают некоторые исследователи, или способствует развитию других видов рака, ранее связанных со светом в ночное время (SN: 28/8/04, стр. 141: Доступно подписчикам на сайте Яркие ночи вызывают рак у мышей).

Когда рак просыпается

Мелатонин образуется в шишковидной железе, расположенной в головном мозге, и циркулирует в кровотоке. Концентрация гормона в крови повышается после наступления темноты от низких дневных значений и обычно достигает пика посреди ночи.

Поскольку шишковидная железа реагирует на сигналы, передаваемые зрительными нервами, бомбардировка глаз человека ярким светом в ночное время может стереть обычный ночной всплеск и снизить общую выработку мелатонина в течение дня. Это наблюдение обеспокоило исследователей, отчасти потому, что в лабораторных экспериментах мелатонин замедлил рост рака молочной железы.

Кроме того, есть тревожные косвенные доказательства.

«Рак молочной железы является эпидемией в мире. Оно растет повсюду», - говорит Стивенс. По его словам, это наиболее распространено в промышленно развитых странах, где широко используется электрическое освещение. «Он очень быстро растет в индустриализирующихся странах», - добавляет он.

Кроме того, по сравнению с другими работающими женщинами, женщины, работающие в ночную смену, имеют примерно на 50 процентов больший риск развития рака молочной железы, говорит Уильям Хрушески из Медицинского центра по делам ветеранов Дорна в Колумбии, Южная Каролина.

У слепых женщин, напротив, необычно низкий уровень заболеваемости раком молочной железы и высокая средняя концентрация мелатонина, говорит он.

«Почти никто из тех, кто работает посменно, не адаптируется к этому», - говорит Стивенс. По его словам, в выходные дни большинство сменных работников концентрируют свою деятельность в светлое время суток, что нарушает их циркадные ритмы так же, как и поездка на работу через несколько часовых поясов, говорит он.

Это, по-видимому, объясняет, почему первоначальное исследование медсестер в Гарварде, которое возглавила коллега Уиллетта Ева С. Шернхаммер, показало, что у посменных работников повышен риск рака молочной железы (SN: 17.11.01, стр. 317). : Доступно подписчикам на странице Риск рака связан с ночными сменами).

Совсем недавно Шернхаммер и ее коллега из Гарварда Сьюзен Э. Хэнкинсон обнаружили, что у женщин, у которых концентрация мелатонина выше среднего, относительно маловероятно развитие рака молочной железы.

Исследователи из Гарварда оценили пиковые ночные концентрации мелатонина у медсестер, измеряя уровень гормона в первой моче за день. «Те, у кого более высокие уровни, по-видимому, имеют меньший риск рака молочной железы», - говорит Шернхаммер. Она и Хэнкинсон опубликовали эти данные в Журнале Национального института рака от 20 июля 2005 г..

Более раннее исследование не обнаружило такой же статистической взаимосвязи, но оно включало измерения мелатонина в образцах мочи, взятых позже в тот же день. По словам Шернхаммера, такие образцы с меньшей вероятностью коррелируют с ночными концентрациями гормонов.

Она отмечает, что свет - не единственный значимый фактор. По ее словам, возраст и ожирение снижают выработку мелатонина у человека, и интенсивное курение может привести к тому же. Она и другие исследователи сообщат первые данные, подтверждающие связь курения и мелатонина, в мартовском Журнале исследований шишковидной железы.

Рак молочной железы реже встречается у женщин, которые спят более 9 часов в сутки, чем у женщин, которые спят меньше, сообщили Стивенс и шесть его коллег из Финляндии в отчете от 15 октября 2005 г. Исследования рака. Они сравнили заболеваемость раком у 12 222 финских женщин, средняя продолжительность ночного сна которых была зарегистрирована в 1975 и 1981 годах. К 1996 году у 242 женщин развились опухоли молочной железы.

Женщины, которые постоянно спали 9 и более часов в сутки, имели менее трети риска развития опухоли молочной железы, чем женщины, которые спали 7 или 8 часов в сутки.

Теперь Бласк и его коллеги из нескольких институтов вышли за рамки исследований, направленных на поиск корреляции между раком, светом и мелатонином. В Университете Томаса Джефферсона в Филадельфии исследователи под руководством Джорджа Брейнарда попросили каждую из дюжины здоровых студенток-медиков сдать три образца крови: один днем ​​и два ночью.

Первый ночной забор крови произошел в 2 часа ночи, после того как каждая женщина находилась в полной темноте в течение 2 часов. Затем добровольцы в течение 90 минут смотрели на ярко освещенную белую стену, а второй ночной забор состоялся в 3:30 ночи.

Как и ожидалось, кровь, взятая в 2 часа ночи, содержала самые высокие концентрации мелатонина, а дневная кровь - самую низкую. Затем Брейнард отправил образцы Бласку для необычного испытания их воздействия на раковые клетки человека.

В Куперстауне Бласк и его коллеги имплантировали человеческую опухоль молочной железы крысам таким образом, что одна артерия питала опухоль, а единственная вена принимала всю кровь, покидающую раковую ткань. Затем команда вставила пластиковые трубки в два сосуда, создав внешние каналы к опухоли и от нее. Исследователи также отключили раковую ткань от остальной системы кровообращения крысы.

Затем они перекачали каждый образец крови студентов-медиков из Филадельфии в отдельную артериальную трубку крысы и собрали жидкость по мере ее выхода из раковой ткани человека. Сравнивая, какие компоненты крови поступали и выходили, исследователи оценили реакцию опухолей на концентрацию мелатонина в образцах. Например, они измерили поглощение опухолями H3-тимидина, ингредиента ДНК, который отражает деление и репликацию клеток в опухоли.

Результаты показали, что опухолевые клетки делятся быстрее всего, когда они снабжаются кровью, взятой у женщин при дневном или ночном освещении после воздействия яркого искусственного света. В этих образцах крови была низкая концентрация мелатонина. Добавление в образцы синтетического мелатонина устранило их способность способствовать раку.

Более того, богатая мелатонином кровь женщин, которые находились в темноте, стимулировала деление клеток только тогда, когда исследователи добавили химическое вещество, которое блокирует биологическую активность мелатонина.

В дальнейших экспериментах команда Бласка определила, что мелатонин блокирует метаболизм линолевой кислоты раковыми клетками - полиненасыщенного жира, которого много в пище. Та же группа ранее показала, что 13-гидроксиоктадекадиеновая кислота, продукт метаболизма линолевой кислоты, стимулирует деление раковых клеток.

Команда сообщает о своих результатах в журнале Cancer Research 1 декабря 2005 г..

По словам Шернхаммера, необычный тест на крысах «почти убедительно» показывает, что вызванное светом подавление мелатонина способствует росту опухоли молочной железы.

Стивенс добавляет, что новая методика Бласка по тестированию крови людей на опухоли человека у животных является мощным инструментом для оценки эффекта всевозможных действий. Например, употребление определенной пищи или вдыхание загрязняющих веществ может изменить концентрацию в крови веществ, которые способствуют развитию рака или борются с ним.

Управление мелатонином

В Соединенных Штатах синтетический мелатонин продается без рецепта в качестве пищевой добавки. Бласк и другие исследователи хотят увидеть тесты, позволяющие оценить, может ли гормон в этой форме предотвратить рак молочной железы у женщин. Но они предупреждают, что людям принимать гормон с этой целью было бы преждевременно.

«Лично я был бы очень осторожен с приемом безрецептурных добавок мелатонина», - говорит Скотт Дэвис, эпидемиолог из Вашингтонского университета в Сиэтле. «Добавки мелатонина не регулируются», как лекарства, отмечает он. «Там могут быть всевозможные примеси и загрязнения».

Хотя не было доказано, что синтетический мелатонин опасен, он может оказывать неблагоприятное воздействие на выработку репродуктивных гормонов, предупреждает Шернхаммер.

Грушески в настоящее время проверяет возможную пользу добавок мелатонина у мужчин, перенесших операцию по поводу рака простаты. Однако на данный момент он призывает людей выбирать разумные меры, чтобы гарантировать, что они получают ночные всплески мелатонина. Эти меры предосторожности включают в себя сон в темноте в одно и то же время каждую ночь, регулярные физические упражнения и отказ от вечернего употребления веществ, подавляющих мелатонин, включая алкоголь и лекарства, такие как бета-блокаторы.

Поведение людей после сна также имеет значение. «Им следует избегать даже коротких промежутков [яркого] света в ночное время», - говорит Рейтер. «Ночник, как правило, безопасен», - добавляет он, поскольку тусклый свет относительно мало влияет на мелатонин.

Шернхаммер предлагает аналогичный совет: «Если [встаете], чтобы пойти в ванную, не включайте свет или держите его приглушенным».

Но другие ученые говорят, что неясно, насколько быстрое посещение освещенной ванной комнаты влияет на уровень мелатонина в крови. «Вероятно, это несущественно», - говорит Марк Ри, директор Исследовательского центра освещения Политехнического института Ренсселера в Трое, штат Нью-Йорк.

Рейтер предлагает некоторые другие стратегии поддержания выработки мелатонина. Синий или белый свет подавляет мелатонин более эффективно, чем красный или желтый (SN: 16.04.05, стр. 253: доступен подписчикам на сайте Синий свет помогает полуночникам < a i=2>), поэтому можно спроектировать источники света так, чтобы отфильтровывать мешающие длины волн, говорит Рейтер. Или люди могли бы стратегически надеть затемненные очки с запахом, чтобы добиться того же результата, говорит он.

По словам Бласка, работники, работающие в ночную смену, сталкиваются с фундаментальными проблемами. «Мелатонин в значительной степени препятствует поглощению линолевой кислоты раковыми клетками», - говорит он. Тяга к жирной пище часто нападает на рабочих посреди ночи. В результате многие рабочие, работающие посменно, потребляют большое количество линолевой кислоты именно тогда, когда выработка мелатонина у них подавлена ​​и не может защитить их от полиненасыщенных жиров, говорит он.

По словам Дэвиса, помимо прямого воздействия на рак молочной железы, мелатонин может косвенно бороться с ростом опухоли. Подавление мелатонина побуждает яичники вырабатывать эстроген и другие женские половые гормоны, которые поддерживают рост раковых или потенциально раковых клеток в груди женщины.

Если будущие исследования продемонстрируют такие косвенные гормональные эффекты, они откроют еще один способ, посредством которого воздействие ночного света питает рак.


Bright Lights, Big Cancer


A woman's blood provides better sustenance for breast cancer just after she's been exposed to bright light than when she's been in steady darkness.

www.sciencenews.org