Skoro svi ga vole i imaju u kuhinji: Znanstvenici pokazali koliko je opasan za širenje raka
Nova studija otkriva kako fruktoza mijenja metabolizam tumora i potiče opasno širenje stanica raka jajnika
Rak može nalikovati ubojici iz horor-filma: čini se da ga je "pozitivac" zauvijek uništio, no on se potom ponovno pojavljuje i sije strah. Slično tome, kemoterapija je osmišljena za uništavanje stanica raka, no neke od njih preživljavaju liječenje prelaskom u stanje poznato kao stanična senescencija.
Te stanice nipošto ne miruju. One ostaju metabolički aktivne i otpuštaju mješavinu proteina, masti i drugih molekula koje, putem signala upućenih susjednim stanicama, mogu preoblikovati tumor i njegovu okolinu.
Novo istraživanje, objavljeno u časopisu Nature Aging, otkrilo je da bi jedan od tih signala mogao potjecati iz tvari koju vjerojatno imate u kuhinjskom ormariću te da bi upravo ona mogla davati upute stanicama raka da se šire.
"Naša je studija među prvima koje pokazuju da nutrijent, u ovom slučaju fruktoza, može djelovati kao jedan od tih signala", kaže Aidan Cole, molekularni biolog s Instituta Wistar u Philadelphiji.
Do tog su zaključka znanstvenici došli na sljedeći način: tim se usredotočio na karcinome jajnika liječene cisplatinom, snažnim kemoterapijskim lijekom na bazi platine koji često potiče staničnu senescenciju. Iako većina pacijentica isprva dobro reagira na liječenje, česta je pojava recidiva, nakon čega se tumori šire po trbušnoj šupljini, piše Science Alert.
Što potiče kretanje tih stanica raka?
Kad bi istraživači to uspjeli dokučiti, to bi moglo pružiti trag o tome kako spriječiti povratak raka, što je uzrok smrti kod 90 posto oboljelih koji podlegnu toj bolesti.
Kako bi utvrdili o kojem je staničnom procesu riječ, istraživači su najprije pomoću cisplatina izazvali senescenciju u laboratorijski uzgojenim stanicama raka jajnika, a zatim su prikupili hranjivu podlogu koja je sadržavala sve molekule što su ih te stanice otpustile tijekom dva dana.
Izlaganje neliječenih stanica raka jajnika ovom mediju nije ih potaknulo na brže dijeljenje niti ih je učinilo otpornijima na staničnu smrt. Ono što su istraživači primijetili jest da ih je to učinilo mnogo sklonijima slabljenju veza sa susjednim stanicama i odvajanju od trodimenzionalnih sferoida sličnih tumoru, što je prvi ključni korak u karakterističnom načinu širenja raka jajnika.
Kada su toplinski inaktivirali i filtrirali sumnjive proteine, učinak je ostao. Tako su istraživači mogli eliminirati dobro poznate signalne molekule, poput citokina i faktora rasta, koji su zapravo vrste proteina.
Morala je to biti mnogo manja molekula. Metaboličke analize ukazivale su na fruktozu. Senescentne stanice konzumirale su glukozu, ali su lučile povišene razine fruktoze.
Fruktoza je promijenila metabolizam mitohondrija
Samo dodavanje fizioloških koncentracija fruktoze u inače normalan kondicionirani medij bilo je dovoljno za ponovno izazivanje povećanog odvajanja stanica, dok je vraćanje glukoze uvelike poništilo taj učinak.
Istraživači su zatim proučili metaboličku kaskadu koju je pokrenula fruktoza. Nije djelovala samo kao gorivo; fruktoza je promijenila metabolizam mitohondrija, što je u konačnici smanjilo proizvodnju kolesterola.
Taj gubitak kolesterola imao je važnu posljedicu, jer pomaže u stabilizaciji staničnih membrana i usidrava stanice jednu za drugu i za okolno tkivo. S manje kolesterola u membranama, stanice raka postale su manje ljepljive i sklonije odvajanju.
Istraživači su to odvajanje najprije uočili u staničnoj kulturi, no proces su potom proučili i na miševima. Oni kojima su presađene stanice raka jajnika razvili su znatno više metastatskih tumora kada su tretirani materijalom senescentnih stanica nego materijalom iz normalnih stanica, unatoč tome što nije došlo do povećanja proliferacije stanica raka.
Došlo je i do još jednog važnog otkrića: kod miševa hranjenih prehranom bogatom fruktozom razvila se šire rasprostranjena metastatska bolest nego kod životinja koje su dobivale glukozu. Kada su istraživači onemogućili stanicama raka metaboliziranje fruktoze, uočili su smanjeno kretanje tih stanica. To znači da prehrana životinje može utjecati na napredovanje raka.
Ograničavanje unosa fruktoze je rješenje?
"Koliko nam je poznato, ovo je prvi put da je netko u pretkliničkom modelu, a ne samo u laboratorijskoj posudi pokazao da upravo molekule koje te stanice otpuštaju, a ne same stanice, potiču širenje raka", ističe Cole.
Važno je napomenuti da su ovi nalazi pretklinički (dobiveni iz eksperimenta na miševima i stanicama) te se ne smiju tumačiti kao dokaz da fruktoza iz prehrane sama po sebi uzrokuje metastaziranje raka jajnika kod ljudi.
No s obzirom na to da ljudi konzumiraju daleko više šećera nego prije te da u SAD-u trećina tinejdžera unosi 15 ili više posto svojih kalorija u obliku šećera, posebice kukuruznog sirupa s visokim udjelom fruktoze, nalaze studije vrijedi dalje istražiti.
Ovaj rad sugerira da kemoterapijom inducirane senescentne stanice aktivno preoblikuju metaboličko okruženje tumora na načine koji potiču širenje preživjelih stanica raka. Istraživači sugeriraju da bi buduće terapije koje kombiniraju senolitičke lijekove, koji selektivno uništavaju senescentne stanice, zajedno sa posebno osmišljenim prehrambenim intervencijama, mogle pomoći u smanjenju ove neželjene posljedice kemoterapije za rak jajnika i poboljšati ishode.
"Fruktoza može igrati podcijenjenu ulogu u modulaciji ponašanja tumorskih stanica. To otvara mogućnost da bi ograničavanje unosa fruktoze moglo biti obećavajuća prehrambena intervencija kao potpora odgovoru na liječenje", zaključuju istraživači.
POGLEDAJTE GALERIJU