Как сладкие напитки могут подпитывать и ускорять рост рака
Есть ли прямая связь между добавлением сахара в безалкогольные напитки и ростом раковых опухолей? Результаты нового исследования могут разрешить этот вопрос.
Исследователи признают, что ожирение увеличивает риск рака, а некоторые исследования даже рассматривают наличие причинно-следственной связи между этим нарушением обмена веществ и раком.
Одним из важных факторов, который может привести к ожирению, является высокое потребление сахара из-за частого употребления обработанных пищевых продуктов и сладких напитков.
Однако до сих пор было проведено ограниченное исследование влияния сахара на рост опухоли независимо от ожирения.
Теперь команда специалистов из Медицинского колледжа Бейлора в Хьюстоне, штат Техас, и Weill Cornell Medicine в Нью-Йорке, штат Нью-Йорк, сотрудничала с коллегами из других исследовательских институтов, чтобы выявить четкую связь между сладкими напитками и ускоренным ростом опухолей при колоректальном раке. .
В новом исследовании, результаты которого вчера появились в журнале Наука, группа исследователей изучала влияние кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы на мышиных моделях колоректального рака.
Команда выбрала 25-процентный кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы, потому что это тип подсластителя, который производители чаще всего используют в качестве ингредиента в популярных безалкогольных напитках.
«Растущее число наблюдательных исследований повысило осведомленность о связи между употреблением сладких напитков, ожирением и риском колоректального рака», - объясняет соавтор Джихе Юн, доцент кафедры молекулярной генетики и генетики человека в Медицинском колледже Бейлора. .
«Сейчас считается, что сахар вреден для нашего здоровья, главным образом потому, что чрезмерное потребление может привести к ожирению», - продолжает она. «Мы знаем, что ожирение увеличивает риск многих видов рака, включая рак прямой кишки; однако мы не были уверены, существует ли прямая и причинно-следственная связь между потреблением сахара и раком ».
Сахар в кишечнике и крови «питает» опухоли
Работая над моделями мышей, ученые стремились не только подтвердить связь между диетическим сахаром и прогрессированием опухоли, но и узнать больше о действующем механизме.
Команда провела исследование на мышах с ранней стадией колоректального рака, в котором они удалили ген под названием «Apc.Этот ген кодирует белок с таким же названием, и его делеция моделирует мутацию, которая характеризует быстрорастущий рак толстой кишки у людей.
«APC - это стражник колоректального рака», - говорит Юн. «Удаление этого белка похоже на удаление поломок автомобиля. Без этого нормальные клетки кишечника не перестают расти и не умирают, образуя опухоли на ранней стадии, называемые полипами », - объясняет она.
«Более 90 процентов пациентов с колоректальным раком имеют этот тип Apc мутация », - отмечает исследователь.
На первом этапе исследования исследователи позволили мышам свободно пить сладкий напиток. В результате всего за 1 месяц грызуны сильно прибавили в весе.
Чтобы определить, будет ли кукурузный сироп стимулировать рост рака независимо от ожирения, команда решила ввести сладкий напиток таким образом, чтобы мыши могли его глотать, не прибавляя в весе. Итак, исследователи давали мышам сладкий напиток перорально через специально разработанный шприц один раз в день в течение 2 месяцев.
После этого двухмесячного вмешательства исследователи заметили, что грызуны не прибавили в весе, но у них действительно развились более крупные и развитые опухоли, чем у грызунов, которые получали только воду.
«Эти результаты показывают, что, когда у животных есть ранняя стадия опухолей в кишечнике, которая может возникнуть у многих молодых взрослых людей случайно и без предварительного уведомления, потребление даже умеренного количества кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы в жидкой форме может ускорить рост и прогрессирование опухоли. независимо от ожирения, - отмечает Юн.
«Необходимы дальнейшие исследования, чтобы донести это открытие до людей», - признает она, хотя и добавляет, что «однако наши результаты на животных моделях предполагают, что хроническое употребление сладких напитков может сократить время, необходимое для развития рака».
«У людей обычно требуется от 20 до 30 лет, чтобы колоректальный рак превратился из доброкачественных опухолей на ранних стадиях в агрессивные раковые заболевания», - говорит Юн.
Фруктоза способствует побочным эффектам глюкозы
На следующем этапе исследования группа исследователей изучила потенциальные механизмы, с помощью которых сахар в кукурузном сиропе способствует быстрому росту опухоли.
Во-первых, ученые обнаружили, что мыши с Apc Мутация, которая получала умеренные ежедневные дозы сладкого напитка, содержала большое количество фруктозы и глюкозы - двух разных типов сахара - как в толстой кишке, так и в крови.
Исследователи объясняют, что это открытие предполагает, что раковые опухоли могли собирать и использовать эти сахара разными путями.
Затем ученые использовали специализированные высокочувствительные инструменты, чтобы установить судьбу двух сахаров в опухолях рака толстой кишки, и они обнаружили, что фруктоза претерпела определенные химические изменения в организме, что позволило ей усилить действие глюкозы, способствующее развитию опухолей.
«В большинстве предыдущих исследований для изучения влияния сахара на животных или клеточные линии использовалась только глюкоза или фруктоза», - отмечает Юн.
Однако она продолжает: «Мы думали, что этот подход не отражает того, как люди на самом деле потребляют сладкие напитки, потому что ни в напитках, ни в продуктах нет только глюкозы или фруктозы. В них содержится одинаковое количество глюкозы и фруктозы ».
«Наши результаты показывают, что роль фруктозы в опухолях заключается в повышении роли глюкозы в управлении синтезом жирных кислот», - говорит Юн. «Результирующее обилие жирных кислот может быть потенциально использовано раковыми клетками для формирования клеточных мембран и сигнальных молекул, для роста или воздействия на воспаление».
«Избегайте употребления сладких напитков»
На последнем этапе ученые создали мышей, у которых уже был Apc мутации, так что в них также отсутствуют гены, которые помогают регулировать метаболизм фруктозы, или те, которые играют роль в синтезе жирных кислот.
Этот эксперимент показал, что раковые опухоли не росли ускоренными темпами ни в одной из этих групп мышей. Этот результат контрастировал с ситуацией Apc-модель мышей.
«Это исследование показало удивительный результат: при колоректальном раке используется кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы, основной ингредиент большинства сладких газированных напитков и многих других обработанных пищевых продуктов, в качестве топлива для увеличения скорости роста опухоли», - отмечает соавтор исследования доктор Льюис Кэнтли. , от Weill Cornell Medicine.
«В то время как многие исследования коррелируют повышенную частоту колоректального рака с диетой, это исследование показывает прямой молекулярный механизм корреляции между потреблением сахара и колоректальным раком», - добавляет Кэнтли.
Кроме того, по словам Юня, «[эти] результаты также открывают новые возможности для лечения. В отличие от глюкозы, фруктоза не важна для выживания и роста нормальных клеток, что говорит о том, что методы лечения, направленные на метаболизм фруктозы, заслуживают изучения ».
«С другой стороны, отказ от употребления сладких напитков в максимально возможной степени вместо того, чтобы полагаться на лекарства, значительно снизит доступность сахара в толстой кишке».
Джихе Юн
