Кетогенна дієта при раку - пояснені механізми; Подібно до
10 березня/скарги, блог, харчування/від маг. Юлії Туліпан
Терапевтичне використання кетогенної дієти не є новим. Кетогенна дієта застосовується у дітей з епілепсією з 1930-х років. З появою перших протисудомних препаратів метаболічна терапія була відсунута на другий план. Сьогодні кетогенна дієта застосовується лише в тому випадку, якщо дитина не реагує на ліки.
Отже, ми бачимо, що використання певної дієти як терапії, навіть у звичайній медицині, не є рідкістю.
Яке відношення кетогенна дієта має до раку і як можна кетогенну дієту застосовувати терапевтично при раку?
Перш ніж заглибитися в деталі, дозвольте мені сказати лише кілька слів щодо визначення.
Дієту зазвичай називають кетогенною, якщо, з одного боку, вона дотримується певного розподілу макроелементів і призводить до помітного збільшення кетонових тіл у крові. Значення кетонів повинні бути щонайменше вище 0,5 ммоль/л.
Розподіл макроелементів приблизно такий: 70% жиру, 15% білка та 5% вуглеводів. Цей розподіл є лише орієнтиром, оскільки точний розподіл залежить як від людини, так і від області застосування.
Здорова клітина має дві можливості генерувати енергію, це можна зробити без кисню (анаеробного) за допомогою гліколізу або за допомогою кисню (аеробного) в мітохондріях через цитратний цикл і дихальний ланцюг.
З раковими клітинами ситуація дещо інша. Клітини раку пошкодили мітохондрії і тому майже на 100% покладаються лише на гліколіз. Жири і певною мірою білки можуть перетворюватися на енергію лише в мітохондріях. З цієї причини більшість ракових клітин залежать від цукру як джерела енергії.
Це вже зроблено 1924 рік з Нобелівської премії з медицини Отто Генріх Варбург визнаний. Він першим описав, що більшість ракових клітин задовольняє свої енергетичні потреби з високим рівнем гліколізу, а потім відбувається бродіння лактату в клітинній плазмі [1]. Це називається Ефект Варбурга призначений. Цей факт сьогодні використовується в таких процесах візуалізації, як ПЕТ-КТ. Пацієнт отримує цукровий розчин з радіоактивно міченим цукром. Потім клітини раку поглинають більше цього цукру і з’являються у вигляді сяючих плям на КТ-зображенні.
ПЕТ-КТ пацієнта з метастазами в лімфатичні вузли[2]
Але ще до того, як Варбург зміг пояснити механізм, дослідники знали, що пухлинні клітини мають особливу схильність до цукру і що рак має сильний метаболічний компонент. Вже в 1909 р. Було опубліковане дослідження про вплив кетогенної дієти та обмеження їжі на ріст пухлини [3].
Описано в 1929 р. Кребтрі [4], а потім також у 1947 р. Танненбаумом [5], на той час дослідникам було зрозуміло одне:
- Клітини пухлини пошкодили мітохондрії
- Клітини пухлини в першу чергу потребують цукру
- Їм особливо потрібно багато цукру, якщо вони були пошкоджені променевою або хіміотерапією
- Рак має метаболічний компонент і на нього може впливати дієта
Тобто, як і дослідники, вже були на гарячому, поки щось не сталося в біології, а саме розшифровка структури ДНК.
Оскільки Уотсон, Уілкінс і Крик розшифрували структуру ДНК в 1953 р. [6], ажіотаж більше не можна було зупинити. На той час дослідження були пов’язані з ДНК та нашими генами. Це було також тоді, коли фокус досліджень раку змістився в цьому напрямку.
Метаболічний аспект раку був забутий.
Рак як метаболічне захворювання - зміна парадигми
Понад 60 років потому старі гіпотези Танненбаума, Кребтрі та Варбурга знаходять шлях назад у світ науки та досліджень. Очевидно, що причину більшості видів раку шукати набагато більше у способі життя, ніж у генах. Рак даремно не зараховується до "хвороб цивілізації", оскільки пухлини практично невідомі в традиційно живих культурах.
"Рак - це хвороба цивілізації і майже невідома в товариствах мисливців-збирачів"
Канадський лікар Дж. А. Уркхарт писав у Журналі Канадської медичної асоціації в 1934 році:
"За свій семирічний досвід на півночі я не бачив жодного випадку злоякісної пухлини ні в ескімосів, ні в індіанців. Мені висловили припущення, що, можливо, я не зустрічав достатньо людей старшого віку, хворих на рак, або що, можливо, тубільці не приїжджають до лікарень з такою готовністю, як в інших частинах Канади. На це я можу відповісти, що моя практика сприймає мене серед племен дуже близько, і мені часто доводиться жити в їх таборах, роблячи серед них свої патрулі. Тому я зустрічаюся з усіма типами та віками. Що стосується лікарень, тубільці їх цінують по максимуму і користуються ними вільно ".
Повернемось до коренів
Лікар. Томас Сейфрід зі своєю статтею, опублікованою в 2010 році, "Рак як метаболічне захворювання"[7] практично змусив кульку котитися, і з тих пір важливість харчування, зокрема кетогенної дієти як допоміжної терапії, знову потрапила у фокус досліджень.
Навіть якщо не всі зв’язки були повністю з’ясовані, ми вже знаємо деякі потенційні механізми дії. Я не можу детально розглянути всі аспекти цієї статті, частково тому, що це просто вийшло б за рамки, частково тому, що, звичайно, я просто недостатньо про це знаю. Я не є ні мікробіологом, ні онкологом. Тож, будь ласка, вибачте мене, якщо я спрощую механізми дії і, можливо, не представляю 100% правильно.
Рак - це "ідеальна буря"
Лікар. Адріенна Шек, професор Інституту нейробіології Інституту неврології Барроу у Феніксі, Арізона, описує рак як "ідеальну бурю". Багато факторів мають об’єднатися. Генетика та метаболізм - це не дві окремі речі, а тісно пов’язані між собою.
Лікар. Шек досліджує вплив кетонових тіл на ріст пухлини. Особливий інтерес полягає у поєднанні класичної променевої та хіміотерапії з кетогенною дієтою, адже саме тут можна побачити найкращі результати.
Кетоз замість голодування
Ми вже кілька десятиліть знаємо, що голодування не тільки позитивно впливає на процес старіння, але також пригнічує ріст пухлини [8] та посилює ефект променевої терапії.
Проблема полягає в тому, що голодування є відносно великим психологічним навантаженням, і ризик схуднення дуже високий. Чому це турбує? Хворі на рак часто страждають від різкої втрати м’язової маси, це також відомо як кахексія. Однак втрати м’язової маси слід уникати будь-якою ціною, оскільки це пов’язано зі зниженням рівня виживання.
Кетоз є прекрасною альтернативою голодуванню. Оскільки кетоз досягає того самого стану метаболізму, але БЕЗ калорійного дефіциту.
Кетогенна дієта дуже добре сприймається пацієнтами і створює відчуття "вміння щось робити самостійно". Це також є важливим психологічним ефектом, оскільки багато онкологічних хворих почуваються безпорадними та милосердними [9].
Інсулін та цукор у крові
Інсулін як фактор росту та підвищений рівень цукру в крові як основне джерело живлення для пухлини відіграють центральну роль у терапії раку. Підвищення рівня цукру в крові пов'язане з гіршим рівнем виживання [10]. Діабет 2 типу та резистентність до інсуліну є факторами ризику розвитку раку [11]. Мета-аналіз 2012 року, опублікований у "Гормони та рак", виявив зв'язок між інсулінотерапією та виникненням раку підшлункової залози та раку товстої кишки [12].
Тому бажано підтримувати низький рівень інсуліну та цукру в крові. Найпростішим і найприємнішим в Інтернеті є обмеження вуглеводів. Як Лікар. Райнер Клемент та доктор Ульріке Каммерер в їх статті, опублікованій у 2011 р., як інсулін, так і IGF-1 (інсуліноподібний фактор росту-1) позитивно впливають на ріст пухлини [13].
Ще однією перевагою кетогенної дієти є те, що рівень цукру в крові можна тримати відносно низьким протягом більш тривалого періоду часу БЕЗ почуття дискомфорту, тремтіння та пітливості, як інакше можна було б очікувати при гіпоглікемії.
Інтерв’ю з доктором Райнер Клемент: кетогенна дієта та рак
Кетонові тіла послаблюють пухлину і захищають здорові клітини
Кетонові тіла є епігенетичними факторами - Інгібітори гістондеацетилази. Вони впливають на геном пухлинної клітини, але також і на здорову клітину. Вони пригнічують ріст пухлинних клітин і захищають здорові клітини від пошкоджень, спричинених променевою та хіміотерапією. У той же час кетонові тіла уповільнюють здатність пухлини відновлювати пошкодження клітин, збільшують ступінь пошкодження клітин і кількість пошкоджених клітин пухлини [14].
Кетонові тіла мають інгібуючу дію на певні сигнальні шляхи в клітинах пухлини, які стимулюють ріст, але також відновлюють пошкодження клітин. Кетогенна дієта збільшує AMPK (АМФ-активована протеїнкіназа). Як тільки AMPK збільшується, mTOR пригнічується. Роль mTOR у зростанні пухлини та пригніченні цього фактора є предметом інтенсивних досліджень [15]. На додаток до препаратів, таких як метформін, кТОН-тіла також інгібують mTOR [16]
HIF-1α
Що таке HIF-1α? Ось коротке визначення з Вікіпедії: «Індукований гіпоксією фактор (HIF) - це фактор транскрипції, який регулює надходження кисню до клітини шляхом створення балансу між потребою кисню та надходженням кисню».
Яке відношення це має до раку? У клітинах пухлини HIF-1α забезпечує гликоліз на повній швидкості. HIF-1α також захищає клітини пухлини від окисного стресу та пошкодження клітин. Кетогенна дієта зменшує активацію HIF-1α в клітині пухлини [17].
На мою думку, важливість дієти з низьким вмістом вуглеводів як з точки зору профілактики, так і лікування пухлинних захворювань не можна переоцінити. Те, що піонери досліджень визнали більше 70 років тому, і лише зараз вони пробудились від їх "сну", - це усвідомлення того, що цукор та інсулін є рушійними факторами, які відіграють вирішальну роль у розвитку та зростанні раку.
[1] Альфарук, Халід О. та ін. "Гліколіз, метаболізм пухлини, ріст і поширення раку. Нова етіопатогенна перспектива та терапевтичний підхід до старого ракового питання на основі pH. "Онконаука 1.12 (2014): 777-802.
[2] Акіра Кучіяма [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) або GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)], через Вікісховище
[3] Морескі С. Взаємозв'язок між дієтою та ростом пухлини. Журнал імунологічних оригіналів. 1909; Т. II: 651-675.
[4] Кребтрі, Герберт Грейс. «Спостереження за вуглеводним обміном пухлин.» Біохімічний журнал 23.3 (1929): 536.
[5] Танненбаум, Альберт. «Вплив різного споживання калорій на частоту пухлин і ріст пухлини.» Аннали Нью-Йоркської академії наук 49.1 (1947): 5-18.
[6] Листи до природи: Молекулярна структура нуклеїнових кислот (оригінальна публікація Ватсона та Крика про структуру ДНК 1953; PDF; 198 кБ) ПОСИЛАННЯ
[7] Сейфрід, Томас Н. та Лора М. Шелтон. «Рак як метаболічне захворювання.» Харчування та метаболізм 7.1 (2010): 1.
[8] Салех, Ентоні та ін. "Калорійне обмеження посилює ефективність випромінювання при раку молочної залози." Клітинний цикл 12.12 (2013): 1955-1963.
[9] Клемент, Райнер Дж. Та Рейнхарт А. Суїні. "Вплив втручання кетогенної дієти під час променевої терапії на склад тіла: II. Протокол рандомізованого дослідження фази I (KETOCOMP)." Clinical Nutrition ESPEN (2016).
[10] Дерр, Рейчел Л. та ін. "Асоціація між гіперглікемією та виживаністю у пацієнтів із вперше діагностованою гліобластомою." Журнал клінічної онкології 7/27 (2009): 1082-1086.
[11] Персегін, Джанлука та ін. «Інсулінорезистентність/гіперінсулінемія та смертність від раку: дослідження Кремони на 15-му році спостереження». Acta diabetologica 49.6 (2012): 421-428.
[12] Джангорбані, Мохсен, Мохсен Дехгані та Мохаммад Салехі-Марзіарані. «Систематичний огляд та мета-аналіз інсулінотерапії та ризику раку.» Гормони та рак 3.4 (2012): 137-146.
[13] Клемент, Райнер Й. та Ульріке Каммерер. «Чи є роль обмеження вуглеводів у лікуванні та профілактиці раку?» Харчування та метаболізм 8.1 (2011): 1.
[14] Abdelwahab M.G., Fenton K.E., Preul M.C., Rho J.M., Lynch A., Stafford P., Scheck A.C. Кетогенна дієта є ефективним допоміжним засобом до променевої терапії для лікування злоякісної гліоми. PloS One. 2012; 7 (5): e36197
[15] Чжоу, Хоню, Ян Ло і Шиле Хуан. «Оновлення інгібіторів mTOR». Протиракові засоби в медичній хімії 10.7 (2010): 571.
[16] McDaniel, Sharon S., et al. "Кетогенна дієта інгібує ссавців мішень для рапаміцину (mTOR)". Епілепсія 52.3 (2011): e7-e11.
[17] Клемент, Райнер Дж. "Обмеження вуглеводів для боротьби з раком голови та шиї - чи це реалістично?" Біологія та медицина раку 11.3 (2014): 145.