Ketogénna strava pri rakovine - NutriPharm od spoločnosti Letitia Mates

spoločnosti

Ketogénna diéta pri rakovine bola predmetom mnohých štúdií, ktoré zdôraznili výhody tohto typu stravovania pri určitých formách rakoviny a možné riziká s tým spojené.

Ketogénna strava

Ketogénna diéta (DK) je strava s vysokým obsahom tukov, stredným obsahom bielkovín a veľmi nízkym obsahom sacharidov, ktorá bola pôvodne navrhnutá v 20. rokoch 20. storočia ako liečba epilepsie. Počas tohto obdobia boli ketolátky identifikované v krvi subjektov s „diétou“ hladom alebo s extrémne nízkym obsahom sacharidov. Potom bola navrhnutá hypotéza získania výhod pôstu zvýšením hladiny ketónových teliesok, po ktorej nasledovalo vypracovanie novej diéty, ktorá má napodobňovať účinky pôstu, ktorá sa nazýva „ketogénna diéta“.

Ketogénna strava pri rakovine

Ketogénna diéta bola relatívne nedávno navrhnutá ako doplnková terapia pri liečbe rakoviny. DK sa zameriava na Warburgov efekt, biochemický jav, pri ktorom rakovinové bunky na produkciu ATP používajú namiesto oxidačnej fosforylácie prevažne glykolýzu [1].

Warburgov efekt

Dospelo sa k záveru, že niektoré formy rakoviny nemajú schopnosť metabolizovať ketolátky v dôsledku mitochondriálnych dysfunkcií a zníženej hladiny enzýmov potrebných na použitie ketónov.

Dôvodom tejto diéty pri liečbe rakoviny je teda zníženie hladiny glukózy v sére a zahájenie ketózy. To má za cieľ pripraviť rakovinové bunky o energiu, počas ktorej normálne bunky prispôsobia svoj metabolizmus použitiu ketolátok a prežitiu. Okrem toho zníženie hladiny cukru v krvi vedie k zníženiu hladín inzulínu a inzulínového rastového faktora 1 (IGF-1), ktoré sú dôležitými determinantmi množenia rakovinových buniek.

Existuje množstvo predklinických štúdií, ktoré podporujú protinádorový účinok KD [2].

Vyššie uvedený graf ukazuje niektoré predklinické štúdie, ktoré skúmali vplyv DK na rôzne typy rakoviny. Farby pruhov predstavujú výsledok každej štúdie, ako je uvedené v farebnom tlačidle [1].

V ketogénnej strave lipidový metabolizmus prebieha oxidáciou mastných kyselín v pečeni, čo vedie k vzniku ketolátok (acetoacetát, β-hydroxybutyrát a acetón). Ketóny sú krvou transportované do tkanív, kde sú transformované na acetyl-CoA, substrát prvého stupňa cyklu kyseliny citrónovej. Dodržiavanie a účinnosť ketogénnych diét je možné monitorovať meraním séra a moču β-hydroxybutyrátu [3].

Ketogénna strava pri rakovine - Výhody použitia tPri určitých formách rakoviny

Nedávno bola ketogénna strava študovaná ako doplnok liečby rakoviny na zvieracích aj ľudských modeloch. Staršie štúdie preukázali zníženie veľkosti nádoru a zlepšenie kachexie u myší s adenokarcinómom hrubého čreva, ktorým bola podávaná ketogénna strava.

Ďalšie štúdie preukázali, že ketogénne diéty znižujú rast nádorov a zlepšujú prežitie zvieracích modelov s gliómom, rakovinou hrubého čreva, rakovinou žalúdka a rakovinou prostaty. Ďalej sa predpokladá, že táto diéta potencuje účinky žiarenia na modely malígneho gliómu, ako aj na niektoré modely rakoviny pľúc [4,5].

Ketogénna výživa pri rakovine - potenciálne mechanizmy účinku pri tumorigenéze

  • Zapojenie do mitochondriálny metabolizmus rakovinových buniek;
  • Vyššie uvedená akcia metabolizmus glukózyrakovinové bunky;
  • Zapojenie do metabolizmus aminokyselín rakovinové bunky;
  • Ketónové telieska ako signálne molekuly;
  • Vyššie uvedená akcia angiogenéza, vaskularizáciaamikroprostredie nádoru;
  • Regulácia génovej expresie;
  • Tvorba reaktívnych foriem kyslíka (ROS) [11].

Mitochondriálny metabolizmus a rakovina

Väčšina protinádorových terapií je založená na metabolických a fyziologických rozdieloch, ktoré existujú medzi rakovinovými bunkami a normálnymi bunkami. V porovnaní s normálnymi bunkami majú rakovinové bunky vyšší metabolizmus glukózy, ako aj zmeny v mitochondriálnom oxidačnom metabolizme, o ktorých sa predpokladá, že sú výsledkom chronického metabolického oxidačného stresu [6].

Predpokladá sa, že na rozdiel od normálnych buniek sú nádorové bunky charakterizované zvýšenými mutáciami mitochondriálnej DNA, ako aj zmenenou expresiou mitochondriálnych proteínov, čo vedie k zvýšenej produkcii reaktívnych foriem kyslíka (ROS) počas mitochondriálneho dýchania.

Zvýšenie ROS v nádorových bunkách zosilňuje závislosť nádorových buniek od metabolizmu glukózy, čo vedie k tvorbe NADPH a pyruvátu prostredníctvom pentozofosfátového skratu a glykolýzy. NADPH a pyruvát znižujú hydroperoxidácie.

Cieľom DK je znížiť schopnosť nádorových buniek produkovať NADPH, pretože vo väčšine tkanív nie je lipidový metabolizmus schopný spôsobiť glukoneogenézu za vzniku glukóza-6-fosfátu (G-6-P), ktorý je potrebný na vstup do pentózového skratu. -fosfáty. Ketogénne diéty by teda mali ďalej zvyšovať oxidačný stres v nádorových bunkách v porovnaní s normálnymi bunkami, a to obmedzením regenerácie NADPH [6].

Závislosť rakovinových buniek od glukózy

Na rozdiel od normálnych buniek majú rakovinové bunky zvýšenú spotrebu glukózy, a to aj za prítomnosti kyslíka. Bolo navrhnuté, že k tomuto procesu dôjde v dôsledku zlého mitochondriálneho dýchania, čo si vyžaduje zvýšenie glykolýzy ako odpovede. Početné štúdie na zvieratách za posledných 60 rokov nielen potvrdili toto pozorovanie, ale tiež preukázali význam glukózy pre prežitie nádoru a pre metastázy [7].

Je známe, že metabolizmus glukózy hrá hlavnú úlohu pri detoxikácii peroxidov tak tvorbou pyruvátu, ako aj regeneráciou redoxného kofaktoru NADPH. Predchádzajúce štúdie ukázali, že deprivácia glukózy selektívne spôsobuje oxidačný stres a toxicitu v ľudských rakovinových bunkách v porovnaní s normálnymi bunkami. Mnoho in vitro a in vivo štúdií navyše úspešne skúmalo použitie glykolytických inhibítorov na vyvolanie selektívnej toxicity pre rakovinové bunky mechanizmom zahŕňajúcim metabolický oxidačný stres [8,9].

Hypotéza zvýšeného oxidačného stresu v rakovinových bunkách pomocou DK

Ketogénne diéty môžu pôsobiť ako adjuvantná liečba rakoviny pomocou dvoch rôznych mechanizmov, ktoré využívajú zvýšenie oxidačného stresu v rakovinových bunkách: metabolizmus lipidov a bielkovín.

Metabolizmus lipidov obmedzuje dostupnosť glukózy na glykolýzu, znižuje tvorbu pyruvátu a glukóza-6-fosfátu a tým NADPH potrebný na zníženie hydroperoxidov. Usudzuje sa, že výroba energie pochádza z metabolizmus bielkovín prinútilo by to bunky získavať energiu z mitochondriálneho metabolizmu s cieľom zvýšiť oxidačný stres na úrovni rakovinových buniek. Metabolizmus proteínov nemôže viesť k tak vysokej úrovni oxidačného stresu v nádorových bunkách ako lipidový stres [10].

Aj keď mechanizmus, ktorým môžu mať ketogénne diéty protinádorové účinky v kombinácii so štandardnou rádiochemoterapiou, nebol úplne objasnený, predklinické výsledky preukázali bezpečnosť a potenciál ich účinnosti v kombinácii s rádiochemoterapiou pri zlepšovaní odpovedí na modely myšej rakoviny. Tieto predklinické štúdie ponúkli možnosť rozšírenia používania ketogénnych diét v prebiehajúcich klinických štúdiách fázy I [6].

závery

Niektoré zo záverov týkajúcich sa úlohy ketogénnej stravy v onkológii nájdete v recenzii „Ketogénna diéta pri liečbe rakoviny - kde stojíme?“ (Fakultná nemocnica Paracelsus Medical University, Rakúsko), publikovaná v časopise 2019. Molekulárny metabolizmus:

„Väčšina predklinických štúdií a niektoré klinické štúdie podporujú použitie KD ako adjuvantnej liečby pri rakovine. Na objasnenie mechanizmov, ktoré sú základom terapie KD a jej použitia v klinickej praxi, sú potrebné ďalšie molekulárne štúdie a randomizované kontrolované štúdie.

Dostupná vedecká literatúra naznačuje, že na základe kontrolovaných predklinických štúdií môžu byť prísne KD prospešné pri mnohých druhoch rakoviny. Nadšenie je však v súčasnosti zmierňované nedostatkom klinických štúdií, ktoré by ospravedlňovali rutinné používanie prísnej KD ako doplnkovej liečby u pacientov s rakovinou.

Ukázalo sa však, že strava s nízkym obsahom uhľohydrátov zvýšila kvalitu života u pacientov s diabetom typu 2. Pacienti s rakovinou tak môžu už teraz využívať diéty so stredným obsahom uhľohydrátov, ktoré nevedú k dramatickému vyvolaniu ketózy a bez rizika zhoršenia vedľajších účinkov, ktoré sa už vyskytujú pri určitých formách rakoviny. V každom prípade usmernenie cpochôdzkári a dietológovia a pacienti, ktorí chcú zmeniť svoje stravovacie návyky. „

Autor: Letitia Mates