Un nuevo estudio del MIT ofrece una explicación de por qué la restricción de calorías puede retrasar el crecimiento del tumor. Crédito: Christine Daniloff, imagen de archivo
Un nuevo estudio encuentra que cortar el suministro de lípidos de las células puede retrasar el crecimiento de tumores en ratones.
En los últimos años, ha habido alguna evidencia de que las intervenciones dietéticas pueden ayudar a retrasar el crecimiento de los tumores. Un nuevo estudio de MIT, que analizó dos dietas diferentes en ratones, revela cómo esas dietas afectan las células cancerosas y ofrece una explicación de por qué la restricción de calorías puede retrasar el crecimiento del tumor.
El estudio examinó los efectos de una dieta restringida en calorías y una dieta cetogénica en ratones con tumores pancreáticos. Si bien ambas dietas reducen la cantidad de azúcar disponible para los tumores, los investigadores encontraron que solo la dieta restringida en calorías reducía la disponibilidad de ácidos grasos, y esto estaba relacionado con una desaceleración del crecimiento tumoral.
Los hallazgos no sugieren que los pacientes con cáncer deban intentar seguir ninguna de estas dietas, dicen los investigadores. En cambio, creen que los hallazgos justifican más estudios para determinar cómo las intervenciones dietéticas podrían combinarse con medicamentos existentes o emergentes para ayudar a los pacientes con cáncer.
"Hay mucha evidencia de que la dieta puede afectar la rapidez con que progresa el cáncer, pero esto no es una cura", dice Matthew Vander Heiden, director del Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer del MIT y autor principal del estudio. "Si bien los hallazgos son provocativos, se necesitan más estudios y los pacientes individuales deben hablar con su médico sobre las intervenciones dietéticas adecuadas para su cáncer".
El postdoctorado del MIT, Evan Lien, es el autor principal del artículo, que se publicó el 20 de octubre de 2021 en Naturaleza.
Mecanismo metabólico
Vander Heiden, quien también es oncólogo médico en el Instituto de Cáncer Dana-Farber, dice que sus pacientes a menudo le preguntan sobre los posibles beneficios de varias dietas, pero no hay suficiente evidencia científica disponible para ofrecer un consejo definitivo. Muchas de las preguntas dietéticas que los pacientes tienen se centran en una dieta restringida en calorías, que reduce el consumo de calorías entre un 25 y un 50 por ciento, o una dieta cetogénica, que es baja en carbohidratos y alta en grasas y proteínas.
Estudios anteriores han sugerido que una dieta restringida en calorías podría ralentizar el crecimiento tumoral en algunos contextos, y se ha demostrado que dicha dieta prolonga la vida útil en ratones y muchas otras especies animales. Un número menor de estudios que exploran los efectos de una dieta cetogénica sobre el cáncer no han arrojado resultados concluyentes.
“Muchos de los consejos o modas culturales que existen no siempre se basan necesariamente en muy buena ciencia”, dice Lien. “Parecía que había una oportunidad, especialmente con nuestra comprensión del metabolismo del cáncer que había evolucionado tanto en los últimos 10 años, que podíamos tomar algunos de los principios bioquímicos que hemos aprendido y aplicar esos conceptos para comprender este complejo. pregunta."
Las células cancerosas consumen una gran cantidad de glucosa, por lo que algunos científicos habían planteado la hipótesis de que la dieta cetogénica o la restricción calórica podrían ralentizar el crecimiento tumoral al reducir la cantidad de glucosa disponible. Sin embargo, los experimentos iniciales del equipo del MIT en ratones con tumores pancreáticos mostraron que la restricción de calorías tiene un efecto mucho mayor sobre el crecimiento tumoral que la dieta cetogénica, por lo que los investigadores sospecharon que los niveles de glucosa no estaban jugando un papel importante en la desaceleración.
Para profundizar en el mecanismo, los investigadores analizaron el crecimiento tumoral y la concentración de nutrientes en ratones con tumores pancreáticos, que fueron alimentados con una dieta normal, cetogénica o restringida en calorías. Tanto en los ratones cetogénicos como en los restringidos en calorías, los niveles de glucosa bajaron. En los ratones con restricción calórica, los niveles de lípidos también disminuyeron, pero en los ratones con dieta cetogénica, aumentaron.
La escasez de lípidos impide el crecimiento tumoral porque las células cancerosas necesitan lípidos para construir sus membranas celulares. Normalmente, cuando los lípidos no están disponibles en un tejido, las células pueden producir los suyos. Como parte de este proceso, necesitan mantener el equilibrio adecuado de ácidos grasos saturados e insaturados, lo que requiere una enzima llamada estearoil-CoA desaturasa (SCD). Esta enzima es responsable de convertir los ácidos grasos saturados en ácidos grasos insaturados.
Tanto las dietas cetogénicas como las restringidas en calorías reducen la actividad de la SCD, pero los ratones con la dieta cetogénica tenían lípidos disponibles en su dieta, por lo que no necesitaban usar SCD. Sin embargo, los ratones con una dieta restringida en calorías no podían obtener ácidos grasos de su dieta ni producir los suyos propios. En estos ratones, el crecimiento tumoral se ralentizó significativamente, en comparación con los ratones con dieta cetogénica.
“La restricción calórica no solo priva a los tumores de lípidos, sino que también altera el proceso que les permite adaptarse a ella. Esa combinación realmente está contribuyendo a la inhibición del crecimiento tumoral ”, dice Lien.
Efectos dietéticos
Además de su investigación con ratones, los investigadores también analizaron algunos datos humanos. Trabajando con Brian Wolpin, oncólogo del Dana-Farber Cancer Institute y autor del artículo, el equipo obtuvo datos de un gran estudio de cohorte que les permitió analizar la relación entre los patrones dietéticos y los tiempos de supervivencia en pacientes con cáncer de páncreas. A partir de ese estudio, los investigadores encontraron que el tipo de grasa consumida parece influir en cómo los pacientes con una dieta baja en azúcar se comportan después de un diagnóstico de cáncer de páncreas, aunque los datos no son lo suficientemente completos como para sacar conclusiones sobre el efecto de la dieta, los investigadores decir.
Aunque este estudio mostró que la restricción calórica tiene efectos beneficiosos en ratones, los investigadores dicen que no recomiendan que los pacientes con cáncer sigan una dieta restringida en calorías, que es difícil de mantener y puede tener efectos secundarios dañinos. Sin embargo, creen que la dependencia de las células cancerosas de la disponibilidad de ácidos grasos insaturados podría aprovecharse para desarrollar fármacos que podrían ayudar a retardar el crecimiento tumoral.
Una posible estrategia terapéutica podría ser la inhibición de la enzima SCD, que cortaría la capacidad de las células tumorales para producir ácidos grasos insaturados.
“El propósito de estos estudios no es necesariamente recomendar una dieta, sino comprender realmente la biología subyacente”, dice Lien. "Proporcionan una idea de los mecanismos de funcionamiento de estas dietas, y eso puede llevar a ideas racionales sobre cómo podemos imitar esas situaciones para la terapia del cáncer".
Los investigadores ahora planean estudiar cómo las dietas con una variedad de fuentes de grasas, incluidas las grasas de origen vegetal o animal con diferencias definidas en grasas saturadas, monoinsaturadas y poliinsaturadas. ácido Contenido: altera el metabolismo de los ácidos grasos del tumor y la proporción de ácidos grasos insaturados y saturados.
Referencia: "Las dietas de bajo índice glucémico alteran el metabolismo de los lípidos para influir en el crecimiento tumoral" por Evan C. Lien, Anna M. Westermark, Yin Zhang, Chen Yuan, Zhaoqi Li, Allison N. Lau, Kiera M. Sapp, Brian M. Wolpin y Matthew G. Vander Heiden, 20 de octubre de 2021, Naturaleza.
DOI: 10.1038/s41586-021-04049-2
La investigación fue financiada por la Fundación de Investigación del Cáncer Damon Runyon, los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Lustgarten, el Centro Familiar Hale para la Investigación del Cáncer de Páncreas del Instituto del Cáncer Dana-Farber, Stand Up to Cancer, la Red de Acción contra el Cáncer de Páncreas, el Esfuerzo Noble Fund, Wexler Family Fund, Promises for Purple, Bob Parsons Fund, Emerald Foundation, Howard Hughes Medical Institute, MIT Center for Precision Cancer Medicine y Ludwig Center en MIT.
