Az MIT új tanulmánya magyarázatot ad arra, hogy a kalóriák korlátozása miért lassíthatja a daganat növekedését. Jóváírás: Christine Daniloff, stock kép
Egy új tanulmány szerint a sejtek lipidkészletének megszakítása lassíthatja a daganatok növekedését egerekben.
Az elmúlt években bizonyított, hogy az étrendi beavatkozások segíthetnek lelassítani a daganatok növekedését. Egy új tanulmány innen MIT, amely két különböző étrendet elemzett egereken, feltárja, hogyan hatnak ezek a diéták a rákos sejtekre, és magyarázatot ad arra, hogy a kalória korlátozása miért lassíthatja a daganat növekedését.
A tanulmány a kalóriaszegény diéta és a ketogén diéta hatásait vizsgálta hasnyálmirigydaganatos egereken. Bár mindkét diéta csökkenti a daganatok számára elérhető cukor mennyiségét, a kutatók azt találták, hogy csak a kalóriaszegény diéta csökkentette a zsírsavak elérhetőségét, és ez összefüggésbe hozható a daganat növekedésének lelassulásával.
A kutatók szerint az eredmények nem utalnak arra, hogy a rákos betegeknek meg kellene próbálniuk követni a fenti diéták valamelyikét. Ehelyett úgy vélik, hogy az eredmények további vizsgálatokat igényelnek annak meghatározására, hogy az étrendi beavatkozásokat miként lehetne kombinálni a meglévő vagy újonnan megjelenő gyógyszerekkel a rákos betegek megsegítésére.
"Sok bizonyíték van arra, hogy az étrend befolyásolhatja a rák előrehaladását, de ez nem gyógymód" - mondja Matthew Vander Heiden, az MIT Koch Integratív Rákkutató Intézetének igazgatója és a tanulmány vezető szerzője. "Bár az eredmények provokatívak, további vizsgálatokra van szükség, és az egyes betegeknek beszélniük kell orvosukkal a rákos megbetegedések megfelelő étrendi beavatkozásairól."
Evan Lien, az MIT posztdoktora a 20. október 2021-án megjelent cikk vezető szerzője. Természet.
Metabolikus mechanizmus
Vander Heiden, aki a Dana-Farber Cancer Institute orvosi onkológusa is, azt mondja, hogy páciensei gyakran kérdezik őt a különféle diéták lehetséges előnyeiről, de nem áll rendelkezésre elegendő tudományos bizonyíték ahhoz, hogy határozott tanácsot adjon. A betegek sok táplálkozási kérdése vagy a kalóriaszegény diétára irányul, amely 25-50 százalékkal csökkenti a kalóriafogyasztást, vagy a ketogén diétára, amely alacsony szénhidrát- és magas zsír- és fehérjetartalmú.
Korábbi tanulmányok azt sugallták, hogy a korlátozott kalóriatartalmú étrend bizonyos esetekben lassíthatja a daganat növekedését, és kimutatták, hogy az ilyen étrend meghosszabbítja az egerek és sok más állatfaj élettartamát. Kisebb számú, a ketogén diéta rákra gyakorolt hatásait vizsgáló tanulmány nem meggyőző eredményeket hozott.
„A legtöbb tanács vagy kulturális divat nem feltétlenül mindig nagyon jó tudományon alapul” – mondja Lien. „Úgy tűnt, van lehetőség – különösen a rák anyagcseréjének az elmúlt 10 év során oly sokat fejlődő ismeretei alapján –, hogy átvegyük a tanult biokémiai alapelveket, és alkalmazzuk ezeket a fogalmakat ennek a komplexumnak a megértésére. kérdés."
A rákos sejtek sok glükózt fogyasztanak, ezért egyes tudósok azt feltételezték, hogy a ketogén diéta vagy a kalóriakorlátozás lassíthatja a daganat növekedését a rendelkezésre álló glükóz mennyiségének csökkentésével. Az MIT csapatának hasnyálmirigy-daganatos egereken végzett kezdeti kísérletei azonban azt mutatták, hogy a kalóriakorlátozás sokkal nagyobb hatással van a daganat növekedésére, mint a ketogén diéta, ezért a kutatók azt gyanították, hogy a glükózszint nem játszik fő szerepet a lassulásban.
A mechanizmus mélyebbre ásása érdekében a kutatók elemezték a tumornövekedést és a tápanyag-koncentrációt hasnyálmirigydaganatos egerekben, amelyeket normál, ketogén vagy kalóriaszegény étrenddel etettek. Mind a ketogén, mind a korlátozott kalóriatartalmú egerekben a glükózszint csökkent. A korlátozott kalóriatartalmú egereknél a lipidszintek is csökkentek, de a ketogén diétán lévő egereknél emelkedtek.
A lipidhiány gátolja a daganat növekedését, mivel a rákos sejteknek lipidekre van szükségük sejtmembránjuk felépítéséhez. Normális esetben, ha a lipidek nem állnak rendelkezésre egy szövetben, a sejtek maguk is előállíthatják magukat. Ennek a folyamatnak a részeként fenn kell tartaniuk a telített és telítetlen zsírsavak megfelelő egyensúlyát, amihez a sztearoil-CoA-deszaturáz (SCD) nevű enzim szükséges. Ez az enzim felelős a telített zsírsavak telítetlen zsírsavakká történő átalakításáért.
Mind a kalóriakorlátos, mind a ketogén diéták csökkentik az SCD aktivitást, de a ketogén diétán lévő egerek számára elérhető volt a lipidek étrendjükből, így nem kellett SCD-t használniuk. A korlátozott kalóriatartalmú diétán lévő egerek azonban nem tudtak zsírsavakat bevinni az étrendjükből, és nem tudtak maguk előállítani zsírsavakat. Ezekben az egerekben a daganat növekedése jelentősen lelassult a ketogén diétán lévő egerekhez képest.
„Nemcsak a kalóriakorlátozás éhezteti a lipiddaganatokat, hanem rontja azt a folyamatot is, amely lehetővé teszi számukra az ehhez való alkalmazkodást. Ez a kombináció valóban hozzájárul a tumornövekedés gátlásához” – mondja Lien.
Diétás hatások
A kutatók egérkutatásaik mellett néhány emberi adatot is megvizsgáltak. Brian Wolpinnal, a Dana-Farber Cancer Institute onkológusával és a tanulmány szerzőjével együttműködve a csapat egy nagy kohorsz-vizsgálatból nyert adatokat, amely lehetővé tette számukra, hogy elemezzék az étrendi szokások és a túlélési idő közötti összefüggést hasnyálmirigyrákos betegeknél. A tanulmányból a kutatók azt találták, hogy az elfogyasztott zsír típusa befolyásolja, hogy az alacsony cukortartalmú étrendet folytató betegek hogyan boldogulnak a hasnyálmirigyrák diagnózisa után, bár az adatok nem eléggé teljesek ahhoz, hogy következtetéseket vonjanak le az étrend hatásáról. mond.
Bár ez a tanulmány kimutatta, hogy a kalóriakorlátozásnak jótékony hatásai vannak egerekben, a kutatók azt mondják, hogy nem javasolják a rákos betegeknek kalóriaszegény diétát, amelyet nehéz betartani, és káros mellékhatásai is lehetnek. Úgy vélik azonban, hogy a rákos sejtek telítetlen zsírsavak hozzáférhetőségétől való függését ki lehetne használni olyan gyógyszerek kifejlesztésére, amelyek segíthetnek lassítani a daganat növekedését.
Az egyik lehetséges terápiás stratégia az SCD enzim gátlása lehet, amely megszakítaná a daganatsejtek azon képességét, hogy telítetlen zsírsavakat termeljenek.
"Ezeknek a tanulmányoknak nem feltétlenül az a célja, hogy étrendet ajánljanak, hanem az, hogy valóban megértsük a mögöttes biológiát" - mondja Lien. "Bizonyos érzést adnak ezeknek a diétáknak a működési mechanizmusairól, és ez racionális ötletekhez vezethet arról, hogyan utánozhatjuk ezeket a helyzeteket a rákterápia során."
A kutatók azt tervezik, hogy tanulmányozzák, hogyan lehet a különféle zsírforrásokat tartalmazó étrendeket – beleértve a növényi vagy állati eredetű zsírokat, amelyekben meghatározott különbségek vannak a telített, egyszeresen telítetlen és többszörösen telítetlen zsírokban. sav tartalom - megváltoztatja a tumor zsírsav-anyagcseréjét és a telítetlen és telített zsírsavak arányát.
Hivatkozás: Evan C. Lien, Anna M. Westermark, Yin Zhang, Chen Yuan, Zhaoqi Li, Allison N. Lau, Kiera M. Sapp, Brian M. Wolpin és Matthew „Az alacsony glikémiás étrend megváltoztatja a lipidanyagcserét, hogy befolyásolja a tumor növekedését” G. Vander Heiden, 20. október 2021. Természet.
DOI: 10.1038/s41586-021-04049-2
A kutatást a Damon Runyon Cancer Research Foundation, a National Institutes of Health, a Lustgarten Alapítvány, a Dana-Farber Cancer Institute Hale Családi Hasnyálmirigyrákkutató Központ, a Stand Up to Cancer, a Pancreatic Cancer Action Network, a Noble Effort finanszírozta. Alap, a Wexler Family Fund, a Promises for Purple, a Bob Parsons Fund, az Emerald Foundation, a Howard Hughes Medical Institute, a MIT Center for Precision Cancer Medicine és a Ludwig Center az MIT-n.
