مطالعه نشان می دهد که چگونه فروکتوز رژیمی رشد تومور را افزایش می دهد – منبع

مصرف فروکتوز در طول پنج دهه گذشته به طور قابل توجهی افزایش یافته است که عمدتا به دلیل استفاده گسترده از شربت ذرت با فروکتوز بالا به عنوان یک شیرین کننده در نوشیدنی ها و غذاهای فوق فرآوری شده است. تحقیقات جدید دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس نشان می دهد که فروکتوز رژیمی باعث رشد تومور در مدل های حیوانی ملانوم، سرطان سینه و سرطان دهانه رحم می شود. با این حال، طبق این مطالعه که در 4 دسامبر در مجله Nature منتشر شد، فروکتوز مستقیماً به تومورها کمک نمی کند.

در عوض، دانشمندان WashU کشف کردند که کبد فروکتوز را به مواد مغذی مفید برای سلول‌های سرطانی تبدیل می‌کند، کشف قانع‌کننده‌ای که می‌تواند راه‌های جدیدی را برای مراقبت و درمان انواع مختلف سرطان باز کند.

گری پتی، پروفسور مایکل و تانا پاول، استاد شیمی در هنر و علوم و استاد ژنتیک و پزشکی در دانشکده پزشکی، همه در WashU، گفت: «این ایده که می‌توان با رژیم غذایی با سرطان مبارزه کرد، جالب است.

“وقتی به تومورها فکر می کنیم، تمایل داریم بر روی اجزای غذایی که آنها مستقیماً مصرف می کنند تمرکز کنیم. شما چیزی را در بدن خود قرار می دهید و سپس تصور می کنید که تومور آن را گرفته است. اما مردم پیچیده هستند. آنچه به بدن خود وارد می کنید می تواند توسط بافت سالم مصرف شود و سپس به چیز دیگری تبدیل شود که تومورها از آن استفاده می کنند.

“انتظار اولیه ما این بود که سلول های تومور فروکتوز را درست مانند گلوکز متابولیزه کنند و مستقیماً از اتم های آن برای ساخت اجزای سلولی جدید مانند DNA استفاده کنند. ما متعجب شدیم که فروکتوز به سختی در انواع تومورهایی که آزمایش کردیم متابولیزه می‌شود.” ما به سرعت متوجه شدیم که سلول های تومور به تنهایی کل داستان را بیان نمی کنند. به همان اندازه مهم کبد است که فروکتوز را به مواد مغذی تبدیل می کند که تومورها می توانند از آنها استفاده کنند.

محققان با استفاده از متابولومیک – روشی برای تعیین پروفایل مولکول‌های کوچک در حین حرکت در سلول‌ها و بافت‌های مختلف بدن، به این نتیجه رسیدند که یکی از راه‌هایی که سطوح بالای فروکتوز باعث رشد تومور می‌شود، افزایش دسترسی به چربی‌های خون در گردش است. این لیپیدها بلوک های سازنده غشای سلولی هستند و سلول های سرطانی برای رشد به آنها نیاز دارند.

پتی گفت: «ما سرطان‌های مختلف را در بافت‌های مختلف بدن بررسی کردیم و همه آنها از یک مکانیسم پیروی کردند.

عصر شربت ذرت

دانشمندان مدت‌هاست متوجه شده‌اند که سلول‌های سرطانی تمایل زیادی به گلوکز دارند، قند ساده‌ای که منبع ارجح انرژی مبتنی بر کربوهیدرات است.

در ساختار شیمیایی فروکتوز شبیه گلوکز است. هر دو نوع رایج قند با فرمول شیمیایی یکسان هستند، اما در روش متابولیزه کردن آنها توسط بدن متفاوت است. گلوکز در سراسر بدن پردازش می شود، در حالی که فروکتوز تقریباً به طور کامل توسط روده کوچک و کبد متابولیزه می شود.

هر دو قند به طور طبیعی در میوه ها، سبزیجات، محصولات لبنی و غلات یافت می شوند. آنها همچنین به عنوان شیرین کننده در بسیاری از غذاهای فرآوری شده اضافه می شوند. به ویژه فروکتوز در چند دهه گذشته وارد رژیم غذایی آمریکا شده است. در صنایع غذایی ترجیح داده می شود زیرا شیرین تر از گلوکز است.

قبل از دهه 1960، مردم نسبت به تعداد امروزی فروکتوز نسبتا کمی مصرف می کردند. یک قرن پیش، یک فرد به طور متوسط ​​تنها 5-10 کیلوگرم فروکتوز در سال مصرف می کرد. به عبارت آشنا، این تقریباً برابر با وزن یک گالن شیر است. در قرن بیست و یکم، این تعداد به معادل 15 گالن شیر افزایش یافته است.

پتی، که همچنین محققی در مرکز سرطان سایتمن مستقر در بارنز است، می‌گوید: «اگر به انبار خود بروید و به دنبال اقلامی بگردید که حاوی شربت ذرت با فروکتوز بالا است، که رایج‌ترین شکل فروکتوز است، بسیار شگفت‌انگیز است. بیمارستان یهودی و WashU Medicine و مرکز تغذیه انسان در WashU Medicine.

«تقریبا همه چیز آنجاست. این فقط آب نبات و کیک نیست، بلکه غذاهایی مانند سس پاستا، سس سالاد و سس کچاپ نیز هست. “مگر اینکه شما فعالانه سعی در اجتناب از آن داشته باشید، احتمالاً بخشی از رژیم غذایی شما است.”

اشتهای سرطان برای فروکتوز

با توجه به افزایش سریع مصرف فروکتوز در رژیم غذایی در دهه های اخیر، محققان WashU می خواستند در مورد چگونگی تأثیر فروکتوز بر رشد تومور اطلاعات بیشتری کسب کنند.

پتی و فاول گریدر تحقیقات خود را با تغذیه حیوانات دارای تومور با رژیم غذایی غنی از فروکتوز آغاز کردند و سپس سرعت رشد تومورهای آنها را اندازه گرفتند. محققان دریافتند که فروکتوز افزوده شده رشد تومور را بدون تغییر وزن بدن، گلوکز ناشتا یا سطح انسولین ناشتا افزایش می دهد.

«از اینکه دیدیم تاثیر بسیار چشمگیری داشت شگفت زده شدیم. در برخی موارد، سرعت رشد تومورها دو برابر یا حتی بیشتر تسریع می‌شود.» خوردن مقدار زیادی فروکتوز به وضوح برای پیشرفت این تومورها بسیار بد است.

اما گام بعدی در آزمایشات آنها در ابتدا آنها را به هم می ریزد. هنگامی که فاول گریدر سعی کرد نسخه ای از این آزمایش را با دادن فروکتوز به سلول های سرطانی جدا شده در یک ظرف تکرار کند، سلول ها پاسخ ندادند. پتی گفت: “در بیشتر موارد، آنها تقریباً به کندی رشد می کنند که انگار ما اصلاً به آنها قند نداده ایم.”

بنابراین پتی و فاول گریدر به بررسی تغییرات در مولکول‌های کوچک در خون حیواناتی که از رژیم‌های غذایی با فروکتوز بالا تغذیه می‌شدند، بازگشتند. با استفاده از متابولومیک، آنها افزایش سطوح انواع مختلف لیپیدها، از جمله لیزوفسفاتیدیل کولین ها (LPC) را شناسایی کردند. آزمایش‌های اضافی روی وعده‌های غذایی نشان داد که سلول‌های کبدی که با فروکتوز تغذیه شده بودند، LPC آزاد می‌کنند.

پتی گفت: «جالب است که سلول‌های سرطانی خود قادر به استفاده آسان از فروکتوز به عنوان یک ماده مغذی نبودند، زیرا دستگاه‌های بیوشیمیایی درستی را بیان نمی‌کردند. «سلول های کبد انجام می دهند. این به آنها اجازه می دهد فروکتوز را به LPC تبدیل کنند که می توانند برای تغذیه تومورها ترشح کنند.

یکی از ویژگی های بارز سرطان، تکثیر کنترل نشده سلول های بدخیم است. هر بار که یک سلول تقسیم می شود، باید محتویات آن، از جمله غشاها را بازتولید کند. این به مقدار قابل توجهی لیپید نیاز دارد. در حالی که لیپیدها را می توان از ابتدا سنتز کرد، برای سلول های سرطانی بسیار آسان تر است که به سادگی لیپیدها را از محیط اطراف خود جذب کنند.

پتی خاطرنشان کرد: طی چند سال گذشته، مشخص شده است که بسیاری از سلول‌های سرطانی ترجیح می‌دهند لیپیدها را به جای تولید آن‌ها جذب کنند. عارضه این است که بیشتر لیپیدها در خون نامحلول هستند و به مکانیسم‌های انتقال کاملاً پیچیده نیاز دارند. LPCها منحصر به فرد هستند. آنها ممکن است مؤثرترین و کارآمدترین راه را برای حمایت از رشد تومور ارائه دهند.

اجتناب از فروکتوز

جالب اینجاست که در همان دوره زمانی که مصرف فروکتوز در انسان افزایش یافت، تعدادی از سرطان ها در بین افراد زیر 50 سال شایع تر شد. این سؤال را ایجاد می کند که آیا روندها به هم مرتبط هستند یا خیر. پتی با حمایت ۲۵ میلیون دلاری Cancer Grand Challenge، اخیراً با یین کائو، دانشیار جراحی در WashU Medicine و سایر محققان از سراسر جهان که هیچ‌کدام در این مطالعه دخیل نبودند، همکاری کرد تا ارتباطات احتمالی را کشف کند.

درک بهتر اینکه چگونه فروکتوز رژیم غذایی بر بروز سرطان تأثیر می گذارد، هیجان انگیز خواهد بود. اما یک پیام مفید از این مطالعه کنونی این است که اگر به اندازه کافی بدشانسی مبتلا به سرطان هستید، احتمالاً می خواهید از فروکتوز اجتناب کنید. متأسفانه، گفتن این کار آسان تر از انجام آن است.

علاوه بر مداخله غذایی، نویسندگان مطالعه گفتند که این تحقیق می تواند به ما کمک کند راهی برای جلوگیری از تحریک درمانی فروکتوز رشد تومور با استفاده از داروها ایجاد کنیم.

پتی گفت: “بررسی این یافته ها این است که ما نباید خود را به درمان هایی محدود کنیم که فقط سلول های بیماری را هدف قرار می دهند.” بلکه می‌توانیم به هدف قرار دادن متابولیسم سلول‌های سالم برای درمان سرطان فکر کنیم.» در مطالعه ما بر روی موش ها کار کرد، اما ما می خواهیم مشاهدات خود را در نظر بگیریم و برای بهبود زندگی بیماران تلاش کنیم.

نویسندگان مطالعه با شرکای بالینی در WashU Medicine برای بررسی یک کارآزمایی بالینی مرتبط با فروکتوز در رژیم غذایی کار می کنند.

این تحقیق تا حدی توسط مؤسسه ملی بهداشت (NIH) (R35 ES028365) تأمین مالی شده است.