Potrošnja fruktoze se značajno povećala u poslednjih pet decenija, uglavnom zbog široke upotrebe kukuruznog sirupa sa visokim sadržajem fruktoze kao zaslađivača u pićima i ultra-prerađenoj hrani.
Novo istraživanje sa Univerziteta Vašington u Sent Luisu pokazuje da fruktoza u ishrani podstiče rast tumora na životinjskim modelima melanoma, raka dojke i raka grlića materice. Međutim, fruktoza ne podstiče direktno tumore, prema studiji objavljenoj 4. decembra u časopisu Nature.
Umesto toga, naučnici VashU otkrili su da jetra pretvara fruktozu u korisne hranljive materije za ćelije raka, što je ubedljivo otkriće koje bi moglo da otvori nove puteve za negu i lečenje mnogih različitih vrsta raka.
„Ideja da se rakom možete uhvatiti u koštac sa ishranom je intrigantna“, rekao je Geri Peti, profesor hemije u umetnosti i nauci Majkla i Tane Pauel i profesor genetike i medicine na Medicinskom fakultetu, sve na VashU.
„Kada razmišljamo o tumorima, težimo da se fokusiramo na komponente ishrane koje direktno konzumiraju. Stavite nešto u svoje telo, a onda zamišljate da tumor to preuzima“, rekla je Peti. „Ali ljudi su složeni. Ono što unesete u svoje telo može da se potroši u zdravom tkivu, a zatim da se pretvori u nešto drugo što tumori koriste.“
„Naše početno očekivanje je bilo da tumorske ćelije metabolišu fruktozu baš kao i glukozu, direktno koristeći njene atome za izgradnju novih ćelijskih komponenti kao što je DNK. Iznenadilo nas je da se fruktoza jedva metaboliše u tipovima tumora koje smo testirali“, rekao je prvi autor studije Ronald Fovle-Grider, postdoktorski saradnik u Pattinoj laboratoriji.
„Brzo smo saznali da ćelije tumora same po sebi ne govore celu priču. Jednako važna je i jetra, koja pretvara fruktozu u hranljive materije koje tumori mogu da koriste.“
Koristeći metabolomiku – metodu profilisanja malih molekula dok se kreću kroz ćelije i kroz različita tkiva u telu – istraživači su zaključili da je jedan od načina na koji visoki nivoi potrošnje fruktoze podstiču rast tumora povećanje dostupnosti cirkulišućih lipida u krvi. Ovi lipidi su građevinski blokovi za ćelijsku membranu, a ćelijama raka su potrebni za rast.
„Pogledali smo brojne različite vrste raka u različitim tkivima širom tela, i svi su pratili isti mehanizam“, rekla je Patti.
Naučnici su odavno prepoznali da ćelije raka imaju jak afinitet prema glukozi, jednostavnom šećeru koji je preferirani izvor energije za telo na bazi ugljenih hidrata.
Po svojoj hemijskoj strukturi, fruktoza je slična glukozi. Obe su uobičajene vrste šećera, sa istom hemijskom formulom, ali se razlikuju po tome kako ih telo metaboliše. Glukoza se obrađuje u celom telu, dok se fruktoza skoro u potpunosti metaboliše u tankom crevu i jetri.
Oba šećera se prirodno nalaze u voću, povrću, mlečnim proizvodima i žitaricama. Takođe se dodaju kao zaslađivači u mnogim prerađenim namirnicama. Fruktoza je, posebno, prodrla u američku ishranu tokom poslednjih nekoliko decenija. Prehrambena industrija ga favorizuje jer je slađa od glukoze.
Pre 1960-ih, ljudi su konzumirali relativno malo fruktoze u poređenju sa današnjim brojevima. Pre jednog veka, prosečna osoba je konzumirala samo 5-10 funti fruktoze godišnje. Da to kažem poznatim rečima, to je otprilike jednako težini galona mleka. U 21. veku taj broj se povećao i dostigao ekvivalent od 15 galona mleka.
„Ako prođete kroz svoju ostavu i potražite artikle koji sadrže kukuruzni sirup sa visokim sadržajem fruktoze, koji je najčešći oblik fruktoze, to je prilično zapanjujuće“, rekla je Peti, koja je takođe član istraživanja Centra za rak Siteman u Barnes-Jevrejska bolnica i Centar za ishranu ljudi u VashU Medicine.
„Skoro sve to ima. Nisu samo slatkiši i kolači, već i hrana kao što su sos za testeninu, preliv za salatu i kečap“, rekao je on. „Osim ako aktivno ne pokušavate da to izbegnete, to je verovatno deo vaše ishrane.“
S obzirom na brz porast potrošnje fruktoze u ishrani tokom poslednjih decenija, istraživači VashU-a su želeli da saznaju više o tome kako fruktoza utiče na rast tumora.
Patti i Fovle-Grider su započeli svoju istragu tako što su životinje koje nose tumore hranile ishranom bogatom fruktozom, a zatim su merili koliko brzo su njihovi tumori rasli. Istraživači su otkrili da dodata fruktoza podstiče rast tumora bez promene telesne težine, glukoze natašte ili nivoa insulina natašte.
„Bili smo iznenađeni kada smo videli da je to imalo prilično dramatičan uticaj. U nekim slučajevima, stopa rasta tumora se ubrzala dvostruko ili čak više“, rekla je Peti. „Jedenje puno fruktoze je očigledno bilo veoma loše za progresiju ovih tumora.“
Ali sledeći korak u njihovim eksperimentima ih je u početku zbunio. Kada je Fovle-Grider pokušao da ponovi verziju ovog testa dajući fruktozu ćelijama raka izolovanim u posudi, ćelije nisu reagovale. „U većini slučajeva rasle su skoro jednako sporo kao da im uopšte ne dajemo šećer“, rekla je Peti.
Dakle, Patti i Fovle-Grider su se vratili na proučavanje promena u malim molekulima u krvi životinja koje su hranjene visokom fruktozom. Koristeći metabolomiku, identifikovali su povišene nivoe raznih vrsta lipida, uključujući lizofosfatidilholine (LPC). Dodatni testovi su pokazali da ćelije jetre koje su hranjene fruktozom oslobađaju LPC.
„Zanimljivo je da same ćelije raka nisu bile u stanju da lako iskoriste fruktozu kao hranljivu materiju jer ne izražavaju pravu biohemijsku mašineriju“, rekla je Peti. „Ćelije jetre rade. Ovo im omogućava da pretvore fruktozu u LPC, koje mogu da luče da bi nahranile tumore.“
Definišuća karakteristika raka je nekontrolisana proliferacija malignih ćelija. Svaki put kada se ćelija deli, ona mora da replicira svoj sadržaj, uključujući membrane. Ovo zahteva značajnu količinu lipida. Dok se lipidi mogu sintetizovati od nule, ćelijama raka je mnogo lakše da jednostavno uzmu lipide iz svog okruženja.
„Tokom proteklih nekoliko godina postalo je jasno da mnoge ćelije raka više vole da uzimaju lipide nego da ih prave“, primetila je Patti. „Komplikacija je u tome što je većina lipida nerastvorljiva u krvi i zahtevaju prilično složene mehanizme transporta. LPC su jedinstveni. Oni bi mogli da obezbede najefikasniji i efikasniji način podrške rastu tumora.“
Zanimljivo je da je tokom istog vremenskog perioda kada je potrošnja fruktoze kod ljudi porasla, jedan broj karcinoma je postao sve češći među ljudima mlađim od 50 godina. Ovo postavlja pitanje da li su trendovi povezani.
Uz podršku Cancer Grand Challenges-a, Patti se nedavno udružila sa Iin Caoom iz VashU Medicine i drugim istraživačima iz celog sveta, od kojih nijedan nije bio uključen u ovu studiju, kako bi istražili moguće veze.
„Biće uzbudljivo bolje razumeti kako fruktoza u ishrani utiče na pojavu raka. Ali jedna poruka iz ove trenutne studije je da ako ste dovoljno nesrećni da imate rak, onda verovatno želite da razmislite o izbegavanju fruktoze. Nažalost, to je lakše je reći nego učiniti“, rekla je Peti.
Osim intervencije u ishrani, autori studije su rekli da bi ovo istraživanje moglo da nam pomogne da razvijemo način da sprečimo fruktozu da terapeutski pokreće rast tumora, koristeći lekove.
„Implikacija ovih nalaza je da ne moramo da se ograničavamo na terapeutike koji ciljaju samo na ćelije bolesti“, rekla je Patti. „Umesto toga, možemo razmišljati o ciljanju metabolizma zdravih ćelija za lečenje raka. Ovo je funkcionisalo kod miševa u našoj studiji, ali bismo želeli da iskoristimo naša zapažanja i pokušamo da poboljšamo živote pacijenata.“
Autori studije rade sa kliničkim partnerima u VashU Medicine kako bi istražili kliničko ispitivanje u vezi sa fruktozom u ishrani.
