تقدم دراسة جديدة من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تفسيراً لماذا يؤدي تقييد السعرات الحرارية إلى إبطاء نمو الورم. الائتمان: كريستين دانيلوف ، صورة الأسهم
توصلت دراسة جديدة إلى أن قطع إمدادات الخلايا من الدهون يمكن أن يبطئ نمو الأورام في الفئران.
في السنوات الأخيرة ، كانت هناك بعض الأدلة على أن التدخلات الغذائية يمكن أن تساعد في إبطاء نمو الأورام. دراسة جديدة من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، الذي حلل نظامين غذائيين مختلفين في الفئران ، يكشف كيف تؤثر هذه الحميات على الخلايا السرطانية ، ويقدم تفسيراً لماذا يؤدي تقييد السعرات الحرارية إلى إبطاء نمو الورم.
فحصت الدراسة آثار اتباع نظام غذائي مقيد بالسعرات الحرارية والنظام الغذائي الكيتون في الفئران المصابة بأورام البنكرياس. في حين أن كلا النظامين يقللان من كمية السكر المتاحة للأورام ، وجد الباحثون أن النظام الغذائي المقيّد بالسعرات الحرارية فقط قلل من توافر الأحماض الدهنية ، وكان هذا مرتبطًا بتباطؤ نمو الورم.
يقول الباحثون إن النتائج لا تشير إلى أن مرضى السرطان يجب أن يحاولوا اتباع أي من هذه الحميات. بدلاً من ذلك ، يعتقدون أن النتائج تستدعي مزيدًا من الدراسة لتحديد كيفية دمج التدخلات الغذائية مع الأدوية الحالية أو الناشئة لمساعدة مرضى السرطان.
يقول ماثيو فاندر هايدن ، مدير معهد كوتش لأبحاث السرطان التكاملية والمؤلف الرئيسي للدراسة: "هناك الكثير من الأدلة على أن النظام الغذائي يمكن أن يؤثر على سرعة تقدم السرطان لديك ، ولكن هذا ليس علاجًا". "في حين أن النتائج استفزازية ، إلا أن هناك حاجة إلى مزيد من الدراسة ، ويجب على المرضى التحدث إلى طبيبهم حول التدخلات الغذائية المناسبة لسرطانهم."
إيفان لين هو المؤلف الرئيسي للورقة البحثية ، التي نُشرت في 20 أكتوبر 2021 ، في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. الطبيعة.
آلية التمثيل الغذائي
يقول فاندر هايدن ، وهو أيضًا اختصاصي طب الأورام في معهد دانا فاربر للسرطان ، إن مرضاه يسألونه غالبًا عن الفوائد المحتملة للأنظمة الغذائية المختلفة ، ولكن لا يتوفر دليل علمي كافٍ لتقديم أي نصيحة محددة. يركز العديد من الأسئلة الغذائية التي يركز عليها المرضى إما على نظام غذائي مقيد بالسعرات الحرارية ، والذي يقلل من استهلاك السعرات الحرارية بنسبة 25 إلى 50 في المائة ، أو نظام الكيتو ، وهو نظام غذائي منخفض الكربوهيدرات ونسبة عالية من الدهون والبروتينات.
أشارت الدراسات السابقة إلى أن اتباع نظام غذائي مقيد بالسعرات الحرارية قد يبطئ نمو الورم في بعض السياقات ، وقد ثبت أن مثل هذا النظام الغذائي يطيل عمر الفئران والعديد من الأنواع الحيوانية الأخرى. أدى عدد أقل من الدراسات التي تستكشف آثار النظام الغذائي الكيتون على السرطان إلى نتائج غير حاسمة.
يقول ليان: "الكثير من النصائح أو البدع الثقافية الموجودة في الخارج لا تستند بالضرورة دائمًا إلى علم جيد جدًا". "يبدو أن هناك فرصة ، خاصة مع فهمنا لعملية التمثيل الغذائي للسرطان التي تطورت كثيرًا على مدار السنوات العشر الماضية أو نحو ذلك ، بحيث يمكننا أخذ بعض المبادئ البيوكيميائية التي تعلمناها وتطبيق هذه المفاهيم لفهم هذا المركب سؤال."
تستهلك الخلايا السرطانية قدرًا كبيرًا من الجلوكوز ، لذلك افترض بعض العلماء أن النظام الغذائي الكيتون أو تقييد السعرات الحرارية قد يبطئ نمو الورم عن طريق تقليل كمية الجلوكوز المتاحة. ومع ذلك ، أظهرت التجارب الأولية لفريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا على الفئران المصابة بأورام البنكرياس أن تقييد السعرات الحرارية له تأثير أكبر بكثير على نمو الورم من النظام الغذائي الكيتون ، لذلك اشتبه الباحثون في أن مستويات الجلوكوز لم تلعب دورًا رئيسيًا في التباطؤ.
للتعمق أكثر في الآلية ، حلل الباحثون نمو الورم وتركيز المغذيات في الفئران المصابة بأورام البنكرياس ، والتي تم إطعامها إما بنظام غذائي طبيعي ، أو نظام الكيتون ، أو نظام غذائي مقيد بالسعرات الحرارية. في كل من الفئران المولدة للكيتون والسعرات الحرارية المقيدة ، انخفضت مستويات الجلوكوز. في الفئران المقيدة بالسعرات الحرارية ، انخفضت أيضًا مستويات الدهون ، ولكن في الفئران التي تتبع نظام الكيتو ، ارتفعت مستوياتها.
يضعف نقص الدهون نمو الورم لأن الخلايا السرطانية تحتاج إلى الدهون لبناء أغشية الخلايا الخاصة بها. عادة ، عندما لا تكون الدهون متوفرة في الأنسجة ، يمكن للخلايا أن تصنعها. كجزء من هذه العملية ، يحتاجون إلى الحفاظ على التوازن الصحيح للأحماض الدهنية المشبعة وغير المشبعة ، الأمر الذي يتطلب إنزيمًا يسمى stearoyl-CoA desaturase (SCD). هذا الإنزيم مسؤول عن تحويل الأحماض الدهنية المشبعة إلى أحماض دهنية غير مشبعة.
تقلل كل من الأنظمة الغذائية المقيدة بالسعرات والكيتون من نشاط داء الكريّات المنجلية ، لكن الفئران التي تتبع نظام الكيتو كانت تحتوي على دهون متاحة لها من نظامها الغذائي ، لذلك لم تكن بحاجة إلى استخدام داء الكريّات المنجلية. ومع ذلك ، لم تتمكن الفئران التي تتبع نظامًا غذائيًا محدود السعرات الحرارية من الحصول على الأحماض الدهنية من نظامها الغذائي أو إنتاج نظامها الغذائي. في هذه الفئران ، تباطأ نمو الورم بشكل ملحوظ ، مقارنة بالفئران التي تتبع نظام الكيتو.
"لا يؤدي تقييد السعرات الحرارية إلى تجويع الأورام من الدهون فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى إعاقة العملية التي تسمح لها بالتكيف معها. يقول ليان: "هذا المزيج يساهم حقًا في تثبيط نمو الورم".
التأثيرات الغذائية
بالإضافة إلى أبحاثهم على الفئران ، نظر الباحثون أيضًا في بعض البيانات البشرية. من خلال العمل مع Brian Wolpin ، أخصائي الأورام في معهد Dana-Farber للسرطان ومؤلف الورقة ، حصل الفريق على بيانات من دراسة جماعية كبيرة سمحت لهم بتحليل العلاقة بين الأنماط الغذائية وأوقات البقاء على قيد الحياة لدى مرضى سرطان البنكرياس. من تلك الدراسة ، وجد الباحثون أن نوع الدهون المستهلكة يبدو أنه يؤثر على كيفية أداء المرضى الذين يتبعون نظامًا غذائيًا منخفض السكر بعد تشخيص سرطان البنكرياس ، على الرغم من أن البيانات ليست كاملة بما يكفي لاستخلاص أي استنتاجات حول تأثير النظام الغذائي. قل.
على الرغم من أن هذه الدراسة أظهرت أن تقييد السعرات الحرارية له آثار مفيدة على الفئران ، إلا أن الباحثين يقولون إنهم لا يوصون مرضى السرطان باتباع نظام غذائي مقيد بالسعرات الحرارية ، وهو أمر يصعب الحفاظ عليه ويمكن أن يكون له آثار جانبية ضارة. ومع ذلك ، فإنهم يعتقدون أن اعتماد الخلايا السرطانية على توافر الأحماض الدهنية غير المشبعة يمكن استغلاله لتطوير عقاقير قد تساعد في إبطاء نمو الورم.
يمكن أن تكون إحدى الإستراتيجيات العلاجية المحتملة هي تثبيط إنزيم SCD ، والذي من شأنه أن يقطع قدرة الخلايا السرطانية على إنتاج الأحماض الدهنية غير المشبعة.
يقول ليان: "إن الغرض من هذه الدراسات ليس بالضرورة التوصية بنظام غذائي ، لكن الهدف هو فهم البيولوجيا الأساسية حقًا". "إنها توفر بعض الإحساس بآليات كيفية عمل هذه الأنظمة الغذائية ، ويمكن أن يؤدي ذلك إلى أفكار عقلانية حول كيفية محاكاة هذه المواقف لعلاج السرطان."
يخطط الباحثون الآن لدراسة كيفية اتباع الأنظمة الغذائية التي تحتوي على مجموعة متنوعة من مصادر الدهون - بما في ذلك الدهون النباتية أو الحيوانية مع وجود اختلافات محددة في الدهون المشبعة ، والأحادية غير المشبعة ، والدهون المتعددة غير المشبعة. حامض المحتوى - يغير الورم التمثيل الغذائي للأحماض الدهنية ونسبة الأحماض الدهنية غير المشبعة إلى الأحماض الدهنية المشبعة.
المرجع: "الأنظمة الغذائية منخفضة نسبة السكر في الدم تغير استقلاب الدهون للتأثير على نمو الورم" بقلم إيفان سي لين وآنا ويسترمارك ويين زانغ وتشين يوان وتشاوكي لي وأليسون إن لاو وكيرا إم ساب وبريان إم وولبين وماثيو ج.فاندر هايدن ، 20 أكتوبر 2021 ، الطبيعة.
DOI: 10.1038/s41586-021-04049-2
تم تمويل البحث من قبل مؤسسة Damon Runyon لأبحاث السرطان ، والمعاهد الوطنية للصحة ، ومؤسسة Lustgarten ، ومعهد Dana-Farber للسرطان ، ومركز Hale Family لأبحاث سرطان البنكرياس ، والوقوف في وجه السرطان ، وشبكة عمل سرطان البنكرياس ، ومجهود نوبل. Fund و Wexler Family Fund و Promises for Purple و Bob Parsons Fund و Emerald Foundation و The Howard Hughes Medical Institute و MIT Center for Precision Cancer Medicine و Ludwig Center at MIT.
