Особенности обмена железа на примере рака легкого у пожилых пациентов

Старение представляет собой сложный многомерный биологический процесс. Его суть — в постепенном ухудшении работы клеток, нарушении баланса в тканях и снижении функциональности органов. Учёные выделяют 12 ключевых признаков старения: эпигенетические изменения, геномная нестабильность, укорочение теломер, потеря протеостаза, аутофагическая дисфункция, нарушение регуляции восприятия питательных веществ, митохондриальная дисфункция, клеточное старение, истощение стволовых клеток, нарушение межклеточной коммуникации, хроническое воспаление, дисбиоз микробиоты.

В 2025 году Карлос Лопес-Отин расширил перечень характеристик старения до 14 признаков, добавив изменения внеклеточного матрикса и психосоциальную изоляцию. Среди этих признаков эпигенетические изменения динамически регулируются взаимодействием генетических факторов и факторов окружающей среды. Эпигенетика, являясь ключевым связующим звеном между генотипом и фенотипом, играет центральную роль в формировании траектории старения. 

В данном обзоре хотелось бы затронуть один из аспектов особенностей метаболизма опухолевых клеток у пожилых пациентов, а именно обмен железа. Казалось бы, почему у пациентов старческого возраста (кому за 75-80 лет) риск развития злокачественных новообразований существенно снижается. Давайте разбираться.

Оказалось, что на фоне старения в организме увеличивается выработка белка NUPR1, который влияет на метаболизм железа в клетках легких.

NURP1 подавляет рост опухолевых клеток, нарушая метаболизм железа. В стареющих стволовых клетках легких уровень NURP1 повышается, активируя липокалин-2 (Lcn2), который связывает железо и блокирует его использование для последующего деления клеток. Это создает функциональный дефицит железа, несмотря на его накопление, тормозя регенерацию и канцерогенез.

В исследованиях Стэндфордского университета ученые использовали CRISPR-Cas9 для инактивации NURP1 в альвеолярных клетках типа II (AT2) старых мышей с мутациями KRAS и p53. После отключения гена снижался эффект дефицита железа, активировался липокалин-2 (Lcn2), и клетки обретали способность к быстрому росту опухолей как у молодых животных.

Отключение NUPR1 у старых мышей восстанавливает высокий уровень железа в клетках легких и значительно повышает риск развития рака, делая его сравнимым с уровнем у молодых мышей.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что у пациентов старческого возраста действительно имеются особенности обмена железа, влияющие на вероятность развития злокачественных новообразований рака легкого, а также скорость и агрессивность течения заболевания. Стоит задуматься о поиске похожих метаболических мишеней как NURP1 и его взаимосвязи с особенностями обмена железа и при других онкологических заболеваниях, а также возможности оценки уровня этого белка как предиктора того или иного злокачественного заболевания у пациентов старческого возраста.