Cancertillväxt i möss minskade vid kall rumstemperatur
Att skruva ner värmen i rummet verkar göra det svårare för cancerceller att växa, enligt en studie på möss som forskare vid Karolinska Institutet har gjort. Studien, publicerad i tidskriften Nature, fann att kalla temperaturer aktiverar värmeproducerande brunt fett som tar upp det socker som tumörerna behöver för att växa. Liknande metabola mekanismer sågs hos en cancerpatient efter att rumstemperaturen sänkts.
– Kylaktiverad brun fettvävnad tävlar med tumörerna om glukos och kan hjälpa till att hämma tumörtillväxt i möss. Våra resultat tyder på att exponering för kyla kan vara en lovande ny metod för cancerterapi, men det behöver valideras i större kliniska studier, säger Yihai Cao, professor vid institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi vid Karolinska Institutet och korresponderande författare.
I studien jämförde forskarna hur kalla respektive varma levnadsförhållanden påverkade tumörtillväxt och överlevnad hos möss som hade olika typer av cancer, till exempel kolorektal-, bröst- och bukspottkörtelcancer. Mössen som levde i rumstemperaturer på 4 grader hade betydligt långsammare tumörtillväxt, och levde nästan dubbelt så länge, jämfört med möss som levde i rumstemperaturer på 30 grader.
För att ta reda på hur det kommer sig analyserade forskarna cellreaktioner i vävnader och använde imagingtekniker för att studera hur sockret, glukosen, i kroppen absorberades. Cancerceller använder vanligtvis stora mängder socker för att växa.
Aktiverar sockerupptag i brunt fett
Då fann de att kalla temperaturer stimulerade sockerupptaget i den bruna fettvävnaden, den typ av fett som omvandlar energi till värme för att bibehålla en jämn kroppstemperatur. Samtidigt var sockersignalerna knappt märkbara i tumörcellerna.
När forskarna tog bort det bruna fettet, eller proteinet UCP1 som är avgörande för dess ämnesomsättning, så försvann den gynnsamma effekten av kylexponeringen och tumörerna växte i samma takt som cancercellerna som hade exponerats för högre temperaturer. Den hämmande effekten försvann även när forskarna gav mössen en dryck med hög sockerhalt.
– Ett högt intag av sockrade drycker ser ut att förstöra den gynnsamma effekten av kalla temperaturer på cancerceller. Det tyder på att en begränsad tillgång till glukos sannolikt är en av de viktigaste metoderna för att hämma tumörtillväxt, säger Yihai Cao.
Liknande mekanism i människa
För att studera resultatens relevans för människor rekryterade forskarna sex friska vuxna och en patient med cancer som genomgick kemoterapi. Med hjälp av bildtekniker som positronemissionstomografi (PET) såg forskarna att en betydande andel brunt fett aktiverades runt nacken, ryggraden och bröstkorgen hos friska vuxna som i shorts och t-shirt vistades i ett rum med en sval temperatur på 16 grader i upp till sex timmar per dag under två veckor.
Patienten med cancer vistades svalt klädd i ett rum på 22 grader under en vecka och därefter i ett rum på 28 grader i fyra dagar. Tidigare forskning har visat att även om det finns stora individuella skillnader så anses en behaglig yttertemperatur ligga på runt 28 grader, den termoneutrala zonen, för en människa i vila. Bildundersökningen visade att glukosupptaget i det bruna fettet ökade hos cancerpatienten samtidigt som glukossignalerna från tumörcellerna minskade vid den lägre jämfört med den högre temperaturen.
– Dessa temperaturer tolereras väl av de flesta människor. Vi är därför hoppfulla att kylterapi och aktivering av brun fettvävnad med andra metoder som läkemedel kan bli ytterligare ett verktyg i verktygslådan för behandling av cancer, säger Yihai Cao.
Studien finansierades av det Europeiska forskningsrådet, Vetenskapsrådet, Cancerfonden, Barncancerfonden, Strategiska forskningsområdet stamceller och regenerativ medicin vid Karolinska Institutet, Torsten Söderbergs Stiftelse, Maud och Birger Gustavssons stiftelse, Novo Nordisk Fonden och Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse.
Publikation
“Brown-fat-mediated tumour suppression by cold-altered global metabolism.” Takahiro Seki, Yunlong Yang, Xiaoting Sun, Sharon Lim, Sisi Xie, Ziheng Guo, Wenjing Xiong, Masashi Kuroda, Hiroshi Sakaue, Kayoko Hosaka, Xu Jing, Masahito Yoshihara, Lili Qu, Xin Li, Yuguo Chen and Yihai Cao, Nature, online 3 augusti, 2022, doi: 10.1038/s41586-022-05030-3