Dlaczego rak rozwija się z różną częstością w różnych organach? Nowa koncepcja

Frédéric Thomas i wsp. Evolutionary Ecology of Organs: A Missing Link in Cancer Development?  Trends in Cancer, 2016; 2 (8):409-415 (dostępny pełen tekst)

Częstość raka wywodzącego się z różnych organów wykazuje uderzające różnice.

Najwyższe standaryzowane wskaźniki zapadalności  na 100 000 populacji wynoszą około 67 dla  piersi, 59 dla prostaty, 57 dla płuc i 41 dla jelita grubego,  podczas gdy najniższe 6 dla  mózgu lub wręcz blisko 0 dla serca.

Jedną z przyczyn tego zjawiska może być różne narażenie na działanie onkogenów. Szczególnie narażone są organy takie jak płuca (dym tytoniowy, zanieczyszczenia), skóra (promienie UV), jelito grube (węglowodory wielocykliczne w pożywieniu), żołądek (Helicobacter pylori), wątroba (wirusy HBV i HCV) i szyjka macicy (wirus HPV).

Innym wytłumaczeniem może być odmienna częstość podziałów komórkowych. Organy z krótkim cyklem życiowym komórek są bardziej narażone na kancerogenne mutacje. Przykładowo, w przypadku komórek śródbłonkowych i mezenchymalnych  w sercu rocznie wymianie ulega odpowiednio 15% i 4% (cell turnover rate),  dla neuronów prążkowia wskaźnik ten wynosi 2,7%. Z drugiej strony komórki nabłonka jelitowego odnawiają się co 5 dni.

Autorzy artykułu w piśmie „Trends in cancer” stawiają jeszcze inną hipotezę. Ich zdaniem podatność na raka może także mieć  związek z selekcją naturalną. W większym stopniu tolerowane przez organizm ludzki są nowotwory w organach dużych lub podwójnych, które  mogą utrzymywać swoją funkcję mimo rozwoju raka.  Z kolei organy krytyczne dla przeżycia i reprodukcji (jak serce, mózg czy macica) wytworzyły w toku ewolucji mechanizmy ochronne. Mechanizmy te mogą być  związane z mikrośrodowiskiem, na które składają się czynniki takie jak np. stężenie glukozy, ciśnienie parcjalne tlenu, temperatura, pH czy mikrobiom.

Zdaniem autorów:

Analiza różnic w podatności na raka różnych organów na podstawie ewolucji mikrośrodowiska może mieć dużą wartość dla prewencji i leczenia  raka.

Naszym głównym celem jest przedstawienie prostej koncepcji (skupionej na ewolucji poszczególnych organów i  ich środowiska), która zainicjuje naukową debatę oraz projekty teoretyczne i empiryczne.