Forskare vid Texas A&M School of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences (VMBS) har upptäckt att protonpumpshämmare (PPI) – mediciner som vanligtvis används för att behandla halsbränna och sura uppstötningar hos människor och djur – kan vara effektiva för att bekämpa cancer och andra immunsjukdomar i hundar, som bygger på liknande pågående forskning inom humanmedicin.
Protonpumpar är "kanaler" som reglerar hur olika molekyler är fördelade i kroppens system. Medan PPI är utformade för att hämma protonpumparna som styr magsyraproduktionen, tyder ny forskning på att de också kan påverka andra typer av pumpar, inklusive de i cancer och immunceller.
"Även om vi inte kan använda enbart PPI för att behandla cancer, är vi hoppfulla att vi kanske kan förbättra effektiviteten av kemoterapier genom att kombinera dem med PPI någon gång inom veterinärmedicinen i framtiden", säger Dr. Emily Gould, en VMBS biträdande professor vid Institutionen för kliniska smådjursvetenskaper (VSCS). "Att använda dem i vissa stadier av cancerbehandling kan förbättra behandlingens framgång."
Som publicerats i tidskriften Veterinary Immunology and Immunopathology , hoppas forskarna kunna avslöja exakt vilka cellulära system som påverkas av PPI för att ge experter inom både human- och djurmedicin en mer holistisk förståelse av deras effekter.
Syra är inte bara viktigt för magen; cancerceller föredrar också en sur miljö.
"Cancerceller har sin egen mikromiljö; sura tillstånd hjälper till att driva inflammation och metastaser - tillväxten av ytterligare cancertumörer," förklarade Gould. "De har sina egna protonpumpar som kallas vakuolära ATPaser, eller V-ATPaser, som, bland många andra faktorer, bidrar till att skapa dessa sura förhållanden. Vår forskning tyder på att PPI kan hämma dessa pumpar förutom de i gastrointestinala celler."
Förutom att skapa en protumörmikromiljö är V-ATPaser en mekanism som vissa tumörer använder för att hjälpa cancerceller att motstå kemoterapier.
"Om vi kan stänga av eller stoppa cancercellernas förmåga att motstå kemoterapi, kan vi potentiellt göra den typen av cancerbehandlingar mycket mer framgångsrika," sa Gould. "Det är där det kan vara bra att kombinera PPI med kemoterapi."
En utmaning med att använda PPI för att behandla cancer är att de också verkar hämma protonpumpar inuti immunceller, inklusive mastceller, en typ av vita blodkroppar.
"Mastceller och andra medfödda immunceller har också V-ATPas-pumpar, och de spelar en roll för att reglera när de vita blodkropparna släpper ut viktiga molekyler som hjälper till att bekämpa sjukdomar och inflammationer", sa Gould.
"De förvarar många av dessa molekyler i det som kallas granulat – de är i grunden små verktygslådor inuti de vita blodkropparna. Vi tror att PPI kan hämma vissa vita blodkroppar från att använda sina verktygslådor effektivt.
"Andra typer av vita blodkroppar har inte dessa verktygslådor, men det betyder inte att PPI inte påverkar dem, troligen via flera olika mekanismer," sa hon. "Det är något vi vill undersöka i framtida studier."
Eftersom PPI kan hindra både cancerceller och immunceller från att fungera korrekt, kommer timing sannolikt att vara en nyckelfaktor för att använda PPI i cancerbehandling.
"Allt beror på vad immunsystemet gör," sa Gould. "Om du har en riktigt dålig infektion, skulle vi inte vilja att du dämpar dina immunceller med någon medicin som hämmar dem, men i en cancer- eller immunmedierad sjukdomsmiljö kan det vara så att dessa läkemedel faktiskt hjälper kemoterapin eller immunsuppressiva medel. vara effektivare."
PPI har en lång erfarenhet av att hjälpa patienter – både djur och människor – att hantera gastrointestinala problem som sura uppstötningar. Men det finns fortfarande mycket som forskarna inte vet om denna familj av läkemedel. Praktikanter som Drs. Keerthi Bandaru, doktorand vid Texas A&M Gastrointestinal Lab, och Abby Ostronic, invånare inom VSCS internmedicin, ingår i teamet som undersöker mer om PPI.
"PPI kan göra mer än att bara hantera pH-nivåer i magen," sa Gould. "Till exempel har de också antiinflammatoriska och antioxiderande egenskaper.
"Det här projektet började verkligen för att vi ville bättre förstå dessa läkemedel som vi förskriver mycket vanligt inom veterinärmedicin," förklarade hon. "Sedan läste vi om studierna som görs inom humanmedicin med PPI och cancer och beslutade att vi måste se hur de kan översättas till att hjälpa hundar."
Gould driver för närvarande en klinisk prövning för hundar med mastcellstumörer på huden för att se om PPI har en positiv effekt på att minska biverkningarna av cancern.
Mer information: Emily N. Gould et al, Esomeprazol inducerar strukturella förändringar och apoptos och förändrar funktionen hos in vitro-neoplastiska mastceller från hundar, Veterinary Immunology and Immunopathology (2022). DOI:10.1016/j.vetimm.2022.110539
VSCS Study Pages webbplats
Tillhandahålls av Texas A&M University
