Кетогена диета кај рак - NutriPharm од Letitia Mates

диета

Кетогената диета кај карциномот е предмет на бројни студии, кои ги потенцираа придобивките од овој вид диети кај одредени форми на карцином и потенцијалните ризици поврзани со него.

Кетогена диета

Кетогената диета (ДК) е диета богата со маснотии, средно протеинска и многу ниска јаглени хидрати, првично дизајнирана во 1920-тите, како третман за епилепсија. Во тоа време, кетонските тела беа идентификувани во крвта на субјектите на "диети" од глад или екстремно ниски јаглени хидрати. Тогаш беше предложена хипотезата за добивање придобивки од постот со зголемување на нивото на кетонски тела, што беше проследено со изработка на нова диета наменета за имитирање на ефектите од постот, наречена „кетогена диета“.

Кетогена диета кај карцином

Кетогената диета е релативно неодамна предложена како дополнителна терапија во третманот на рак. ДК е насочен кон варбуршкиот ефект, биохемиски феномен во кој клетките на ракот претежно користат гликолиза наместо оксидативна фосфорилација за производство на АТП [1].

Ефектот Варбург

Се сметаше дека некои видови на рак немаат способност да метаболизираат кетонски тела поради дисфункција на митохондрија и намалени нивоа на ензими потребни за употреба на кетони.

Така, образложението на оваа диета во терапијата со карцином е да се намалат нивоата на гликоза во серумот и да се иницира кетоза. Ова има за цел да ги лиши од енергија клетките на ракот, за тоа време нормалните клетки го прилагодуваат својот метаболизам на употребата на кетонски тела и преживувањето. Покрај тоа, намалувањето на шеќерот во крвта резултира со намалување на нивото на инсулин и инсулинскиот фактор на раст 1 (IGF-1), кои се важни детерминанти на пролиферацијата на клетките на ракот.

Постојат бројни претклинички студии кои го поддржуваат антитуморниот ефект на КД [2].

Графиконот погоре прикажува неколку претклинички студии кои го испитувале влијанието на ДК врз различни видови на рак. Боите на шипките претставуваат резултат на секоја студија, како што е наведено во копчето за боја [1].

Во кетогената диета, метаболизмот на липидите се одвива со оксидирање на масни киселини во црниот дроб, што резултира со кетонски тела (ацетоацетат, β-хидроксибутират и ацетон). Кетоните се транспортираат преку крвта до ткивата каде што се трансформираат во ацетил-CoA, подлога од првата фаза на циклусот на лимонска киселина. Придржувањето и ефикасноста на кетогените диети може да се следат со мерење на серум и уринарен β-хидроксибутират [3].

Кетогена диета кај карцином - Предности на употреба тВо одредени форми на рак

Неодамна, кетогената диета се изучува како додаток во терапијата со карцином и кај животните и кај луѓето. Постарите студии покажаа намалување на големината на туморот и подобрувања во кахексијата кај глувците аденокарцином на дебелото црево, кои добија кетогена диета.

Дополнителни студии покажаа дека кетогените диети го намалуваат растот на туморот и го подобруваат преживувањето на животински модели со глиома, рак на дебелото црево, рак на желудник и рак на простата. Покрај тоа, се претпоставува дека оваа диета ќе ги зајакне ефектите на зрачењето врз малигни модели на глиома, како и одредени модели на рак на белите дробови [4,5].

Кетогена диета кај карцином - Потенцијални механизми на дејство при туморегенеза

  • Вклучување во митохондријален метаболизам на клетките на ракот;
  • Горенаведената акција метаболизам на гликозаклетки на рак;
  • Вклучување во метаболизам на аминокиселини клетки на рак;
  • Кетонски тела како сигнални молекули;
  • Горенаведената акција ангиогенеза, васкуларизацијаимикросредина на тумор;
  • Регулација на експресија на гени;
  • Генерација на реактивни видови кислород (РОС) [11].

Митохондријален метаболизам и рак

Повеќето антиканцерогени терапии се базираат на метаболички и физиолошки разлики што постојат помеѓу клетките на ракот и нормалните клетки. Во споредба со нормалните клетки, клетките на ракот имаат повисок метаболизам на гликоза, како и промена во митохондријалниот оксидативен метаболизам, за што се смета дека е резултат на хроничен метаболички оксидативен стрес [6].

Се претпоставува дека, за разлика од нормалните клетки, туморските клетки се карактеризираат со зголемени митохондријални ДНК мутации, како и со изменета експресија на митохондријалниот протеин, што резултира во зголемено производство на реактивни видови кислород (ROS) за време на митохондријалното дишење.

Зголемувањето на РОС во туморските клетки ја засилува зависноста на туморските клетки од метаболизмот на гликозата, што резултира во генерирање на NADPH и пируват преку пентозо-фосфатниот шант и гликолиза. NADPH и пируватот ги намалуваат хидропероксидациите.

ДК има за цел да ја намали способноста на клетките на туморот да произведуваат NADPH, бидејќи во повеќето ткива, метаболизмот на липидите не е во состојба да предизвика глуконеогенеза да формира глукоза-6-фосфат (G-6-P), што е потребно за влегување во пентоза. -фосфати. Така, кетогените диети треба дополнително да го зголемат оксидативниот стрес во туморските клетки во споредба со нормалните клетки, со ограничување на регенерацијата на NADPH [6].

Зависност од гликоза на клетките на ракот

За разлика од нормалните клетки, клетките на ракот имаат зголемување на потрошувачката на глукоза, дури и во присуство на кислород. Се претпоставува дека овој процес би се случил поради слабото митохондријално дишење што бара зголемување на гликолизата како одговор. Бројни студии на животни во последните 60 години не само што го потврдија ова набудување, туку исто така ја демонстрираа важноста на глукозата за преживување на туморот и метастазата [7].

Познато е дека метаболизмот на гликозата игра голема улога во детоксикацијата на пероксидите и со формирање на пируват и со регенерација на редокс-кофакторот NADPH. Претходните студии покажаа дека лишувањето од гликоза селективно предизвикува оксидативен стрес и токсичност кај човечките клетки на ракот во споредба со нормалните клетки. Покрај тоа, многу ин витро и ин виво студии успешно ја испитувале употребата на гликолитички инхибитори за да предизвикаат селективна токсичност за клетките на ракот преку механизам кој вклучува метаболички оксидативен стрес [8,9].

Хипотеза за зголемен оксидативен стрес во клетките на ракот од страна на ДК

Кетогените диети можат да дејствуваат како адјувантна терапија кај карцином преку два различни механизми кои го искористуваат зголемувањето на оксидативниот стрес во клетките на ракот: метаболизмот на липидите и протеините.

Метаболизам на липидите ја ограничува достапноста на гликоза за гликолиза, намалувајќи го формирањето на пируват и глукоза-6 фосфат и со тоа NADPH потребен за намалување на хидропероксидите. Се смета дека производството на енергија потекнува од метаболизам на протеини тоа ќе ги принуди клетките да ја добијат својата енергија од метаболизмот во митохондрија, со цел зголемување на оксидативниот стрес на нивото на клетките на ракот. Метаболизмот на протеините не може да доведе до толку високо ниво на оксидативен стрес во туморските клетки, како стресот на липидите [10].

Иако механизмот со кој кетогените диети можат да имаат антитуморни ефекти во комбинација со стандардната радиохемотерапија не е разјаснет во целост, претклиничките резултати ја покажаа безбедноста и потенцијалот на нивната ефикасност во комбинација со радиохемотерапија во подобрувањето на одговорите на моделите на рак на глувци. Овие претклинички студии понудија можност за проширување на употребата на кетогени диети во тековните клинички испитувања во фаза I [6].

заклучоци

Некои од заклучоците во врска со улогата на кетогената диета во онкологијата може да се најдат во прегледот, „Кетогена диета во третманот на рак - Каде стоиме?“ (Универзитетска болница на Медицинскиот универзитет Парацелсус, Австрија), објавена во 2019 година во списанието Молекуларен метаболизам:

„Повеќето претклинички студии и некои клинички испитувања поддржуваат употреба на КД како адјувантна терапија кај карцином. За да се разјаснат механизмите зад КД терапијата и нејзината употреба во клиничката пракса, потребни се повеќе молекуларни студии и рандомизирани контролирани испитувања.

Достапната научна литература укажува на тоа дека, врз основа на контролирани претклинички студии, строгите КД можат да бидат од корист кај голем број карциноми. Сепак, ентузијазмот во моментов е ублажен од недостаток на клинички испитувања за да се оправда рутинската употреба на строг КД како дополнителна терапија кај пациенти со карцином.

Сепак, се покажа дека диетата со малку јаглени хидрати го зголеми квалитетот на животот кај пациенти со дијабетес тип 2. Така, пациентите со рак веќе можат да имаат корист од диети со умерена содржина на јаглени хидрати, што не доведува до драматична индукција на кетоза и без ризик од влошување на несаканите ефекти веќе присутни кај одредени форми на карцином. Во секој случај, водство од страна на влинчари и диететичари а пациенти кои сакаат да ја променат својата исхрана. "

Автор: Летитија Матес