Så påverkar träning immunförsvaret och motverkar cancertillväxt
Cancerdrabbade som tränar har generellt en bättre prognos än otränade. Nu har forskare vid Karolinska Institutet i en studie som publiceras i tidskriften eLife hittat en möjlig förklaring till varför träning hjälper att bromsa tillväxten av cancer i möss. Det handlar om att fysisk aktivitet ändrar metabolismen hos immunförsvarets cytotoxiska T-celler och därmed stärker deras förmåga att angripa cancerceller.
- Biologin bakom träningens positiva effekter kan ge ny insikt om hur kroppen upprätthåller hälsa och hjälpa oss att utforma och förbättra behandlingar mot cancer, säger Randall Johnson, professor vid institutionen för cell- och molekylärbiologi, Karolinska Institutet, och studiens sisteförfattare.
Tidigare forskning har visat att fysisk aktivitet kan förebygga ohälsa samt förbättra prognosen för en rad sjukdomar som till exempel vissa cancertyper. Det har dock saknats kunskap om biologiska mekanismer som kan förklara kopplingen mellan fysisk aktivitet och cancerutveckling. En relativt ny förklaringsmodell är att rörelse aktiverar immunförsvaret och därigenom bidrar till att stärka kroppens förmåga att förebygga och hämma cancertillväxt.
Nu har forskare vid Karolinska Institutet byggt vidare på denna hypotes genom att undersöka hur immunförsvarets cytotoxiska T-celler, vita blodkroppar som är specialiserade på att döda cancerceller, reagerar på träning.
Cancer växte långsammare i tränade möss
De delade in möss med cancer i två grupper, varav den ena gruppen fick träna regelbundet i löphjul medan den andra förblev passiv. Resultatet visade att cancern växte långsammare och dödligheten minskade i de tränade mössen jämfört med de otränade.
För att undersöka vikten av de cytotoxiska T-cellerna testade forskarna att injicera antikroppar som avlägsnar dessa T-celler i både tränade och otränade möss. Antikropparna slog ut den positiva effekten av träningen på både cancertillväxt och överlevnad, vilket enligt forskarna demonstrerar betydelsen av dessa T-celler för träningens effekt på cancer.
Forskarna testade även att överföra cytotoxiska T-celler från tränade till otränade möss med tumörer vilket förbättrade deras prognos jämfört med de som fick T-celler från otränade djur.
Träning ändrade T-cellernas metabolism
För att ta reda på hur cancertillväxten påverkades av träningen isolerade forskarna T-celler, blod- och vävnadsprover efter ett träningspass och mätte nivåer av vanligt förekommande metaboliter som bryts ned av musklerna vid träning. Vissa av dessa metaboliter, som till exempel laktat, förändrade T-cellernas metabolism och satte fart på deras aktivitet.
Forskarna såg även att T-celler som isolerades från ett djur som hade genomfört ett träningspass uppvisade en förändrad metabolism jämfört med T-celler från djur i vila.
Utöver detta studerade forskarna hur dessa metaboliter påverkas av träning i människa. De tog blodprover från åtta friska män efter 30 minuters intensiv cykling och noterade att samma träningsinducerade metaboliter utsöndrades till blodbanan i människa.
- Sammantaget visar vår forskning att träning påverkar utsöndringen av flertalet molekyler och metaboliter som stärker cancerbekämpande immunceller och därigenom hämmar cancertillväxt. Vi hoppas att dessa resultat kan leda till en djupare förståelse för hur vår livsstil påverkar vårt immunförsvar och informera utvecklingen av nya immunterapier för cancer, säger Helene Rundqvist, forskare vid institutionen för laboratoriemedicin, Karolinska Institutet, och studiens försteförfattare.
Forskningen har finansierats av Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Vetenskapsrådet, Cancerfonden, Barncancerfonden, Svenska läkaresällskapet, Cancer Research UK och Wellcome Trust.
Publikation
“Cytotoxic T-cells mediate an exercise-induced reduction in tumor growth,” Helene Rundqvist, Pedro Veliça, Laura Barbieri, Paulo A. Gameiro, David Bargiela, Milos Gojkovic, Sara Mijwel, Stefan Reitzner, David Wullimann, Emil Ahlstedt, Jernej Ule, Arne Östman and Randall S. Johnson, eLife, online 23 oktober, 2020, doi: 10.7554/eLife.59996