Ketogén étrend rákban - NutriPharm, Letitia Mates
A rákos megbetegedésekkel kapcsolatos ketogén étrend számos tanulmány tárgyát képezte, amelyek rámutattak mind az ilyen típusú étrend előnyeire a rák bizonyos formáiban, mind az ezzel járó lehetséges kockázatokra.
Ketogén étrend
A ketogén étrend (DK) zsír-, közepes fehérjetartalmú és nagyon alacsony szénhidráttartalmú étrend, amelyet eredetileg az 1920-as években terveztek az epilepszia kezelésére. Abban az időben az éhező vagy rendkívül alacsony szénhidráttartalmú "étrend" alatt álló alanyok vérében azonosították a ketontesteket. Ezután a böjt előnyeinek megszerzésére vonatkozó hipotézist javasolták a ketontestek szintjének emelésével, amelyet egy új éhség kidolgozása követett, amely a koplalás hatásait hivatott utánozni, az úgynevezett "ketogén étrend".
Ketogén étrend rákban
A ketogén étrendet viszonylag nemrégiben javasolták kiegészítő kezelésként a rák kezelésében. A DK a Warburg-effektust célozza meg, egy biokémiai jelenséget, amelyben a rákos sejtek túlnyomórészt glikolízist használnak oxidatív foszforilezés helyett ATP előállításához [1].
A Warburg-effektus
Úgy ítélték meg, hogy egyes rákos megbetegedések nem képesek a ketontestek metabolizálására a mitokondriális diszfunkciók és a ketonok használatához szükséges csökkent enzimszint miatt.
Így ennek az étrendnek az oka a rákterápiában a szérum glükózszintjének csökkentése és a ketózis elindítása. Ennek célja a rákos sejtek energiától való megfosztása, amely idő alatt a normális sejtek metabolizmusukat a ketontestek használatához és a túléléshez igazítják. Ezenkívül a vércukorszint csökkentése az inzulinszint és az inzulinszerű növekedési faktor 1 (IGF-1) csökkenését eredményezi, amelyek fontos meghatározó tényezők a rákos sejtek proliferációjában.
Számos preklinikai vizsgálat támasztja alá a KD daganatellenes hatását [2].
A fenti grafikon néhány preklinikai vizsgálatot mutat be, amelyek a DK hatását vizsgálták a rák különböző típusaira. A sávok színei az egyes vizsgálatok eredményét képviselik, amint azt a színbillentyű jelzi [1].
A ketogén étrendben a lipid anyagcsere a máj zsírsavainak oxidációjával megy végbe, amelynek eredményeként keton testek (acetoacetát, β-hidroxi-butirát és aceton) alakulnak ki. A ketonokat a vér szállítja a szövetekbe, ahol acetil-CoA-vá alakulnak át, amely a citromsavciklus első szakaszának szubsztrátja. A ketogén étrend betartását és hatékonyságát a szérum és a vizelet β-hidroxi-butirátjának mérésével lehet ellenőrizni [3].
Ketogén étrend rákban - A használat előnyei tA rák bizonyos formáiban
A közelmúltban a ketogén étrendet kiegészítőként tanulmányozták a rákterápiában mind állati, mind emberi modellekben. Régebbi vizsgálatok kimutatták a tumor méretének csökkenését és a cachexia javulását vastagbél adenokarcinóma egerekben ketogén étrend mellett.
További tanulmányok kimutatták, hogy a ketogén étrend csökkenti a daganat növekedését és javítja a glioomával, vastagbélrákkal, gyomorrákkal és prosztatarákkal rendelkező állatmodellek túlélését. Ezenkívül feltételezték, hogy ez a diéta erősíti a sugárzás rosszindulatú glioma modellekre, valamint bizonyos tüdőrák modellekre gyakorolt hatását [4,5].
Ketogén étrend rákban - Potenciális hatásmechanizmusok a tumorgenezisben
- Bevonás a mitokondriális anyagcsere rákos sejtek;
- A fenti akció glükóz anyagcsererákos sejtek;
- Bevonás a aminosav anyagcsere rákos sejtek;
- Keton testek mint jelző molekulák;
- A fenti akció angiogenezis, vaszkularizációéstumor mikrokörnyezet;
- A génexpresszió szabályozása;
- Reaktív oxigénfajok generálása (ROS) [11].
Mitokondriális anyagcsere és rák
A legtöbb rákellenes terápia a rákos sejtek és a normál sejtek közötti metabolikus és fiziológiai különbségeken alapul. A normál sejtekhez képest a rákos sejtekben magasabb a glükóz metabolizmus, valamint a mitokondriális oxidatív metabolizmusban bekövetkezett változás, amelyről azt gondolják, hogy krónikus metabolikus oxidatív stressz eredménye [6].
Feltételezik, hogy a normál sejtektől eltérően a tumorsejteket a megnövekedett mitokondriális DNS mutációk, valamint a mitokondriális fehérje expressziójának megváltozása jellemzi, ami a reaktív oxigénfajok (ROS) megnövekedett termelését eredményezi a mitokondriális légzés során.
A tumorsejtekben az ROS növekedése felerősíti a tumorsejtek függését a glükóz metabolizmustól, ami a pentozo-foszfát sönt és a glikolízis révén NADPH és piruvát képződését eredményezi. A NADPH és a piruvát csökkenti a hidroperoxidációkat.
A DK célja, hogy csökkentse a tumorsejtek NADPH-termelő képességét, mivel a legtöbb szövetben a lipid-anyagcsere nem képes a glükoneogenezist glükóz-6-foszfát (G-6-P) képződésére előidézni, amelyre a pentóz-söntbe való belépéshez van szükség. -foszfátok. Így a ketogén étrendnek tovább kell növelnie az oxidatív stresszt a tumorsejtekben a normál sejtekhez képest, korlátozva a NADPH regenerálódását [6].
A rákos sejtek glükózfüggősége
A normál sejtekkel ellentétben a rákos sejtekben még oxigén jelenlétében is megnő a glükózfogyasztás. Felvetődött, hogy ez a folyamat a rossz mitokondriális légzés miatt következne be, amely válaszként megköveteli a glikolízis fokozását. Az elmúlt 60 évben számos állatkísérlet nemcsak megerősítette ezt a megfigyelést, hanem megmutatta a glükóz fontosságát a tumor túlélése és az áttétek szempontjából is [7].
Ismeretes, hogy a glükóz metabolizmusának nagy szerepe van a peroxidok méregtelenítésében mind a piruvát képződésével, mind a redox kofaktor NADPH regenerálásával. Korábbi vizsgálatok kimutatták, hogy a glükózmegvonás szelektíven oxidatív stresszt és toxicitást okoz az emberi rákos sejtekben a normál sejtekhez képest. Ezenkívül számos in vitro és in vivo tanulmány sikeresen megvizsgálta a glikolitikus inhibitorok alkalmazását a rákos sejtek szelektív toxicitásának előidézésére metabolikus oxidatív stresszt magában foglaló mechanizmus révén [8,9].
A megnövekedett oxidatív stressz hipotézise a rákos sejtekben DK által
A ketogén étrend adjuváns terápiaként működhet a rákban két különböző mechanizmus révén, amelyek kihasználják az oxidatív stressz növekedését a rákos sejtekben: a lipid- és fehérje-anyagcserét.
Lipid anyagcsere korlátozza a glükóz hozzáférhetőségét a glikolízishez, csökkentve a piruvát és a glükóz-6-foszfát képződését, és ezáltal a hidroperoxidok csökkentéséhez szükséges NADPH-t. Úgy vélik, hogy az energiatermelés a fehérje anyagcsere arra kényszerítené a sejteket, hogy energiájukat a mitokondriális anyagcseréből nyerjék, célja az oxidatív stressz növekedése a rákos sejtekben. A fehérje anyagcsere nem vezethet olyan magas szintű oxidatív stresszhez a tumorsejtekben, mint a lipid stressz [10].
Bár a ketogén étrendnek a szokásos radiokemoterápiával kombinálva daganatellenes hatása nem teljesen tisztázott, a preklinikai eredmények bebizonyították hatékonyságuk biztonságosságát és potenciálját radiokemoterápiával kombinálva az egérrák modelljeire adott válaszok javításában. Ezek a preklinikai vizsgálatok lehetőséget nyújtottak a ketogén étrend használatának kiterjesztésére a folyamatban lévő I. fázisú klinikai vizsgálatokban [6].
következtetések
A ketogén étrend onkológiában betöltött szerepével kapcsolatos következtetések egy része megtalálható a folyóiratban 2019-ben megjelent "Ketogén étrend a rák kezelésében - Hol tartunk?" (A Paracelsus Orvostudományi Egyetem Egyetemi Kórháza, Ausztria) áttekintésben. Molekuláris anyagcsere:
"A legtöbb preklinikai és néhány klinikai vizsgálat támogatja a KD alkalmazását adjuváns terápiában a rákban. A KD terápia és annak klinikai gyakorlatban rejlő mechanizmusainak tisztázása érdekében több molekuláris vizsgálatra és randomizált, kontrollált vizsgálatra van szükség.
A rendelkezésre álló tudományos szakirodalom azt mutatja, hogy ellenőrzött preklinikai vizsgálatok alapján a szigorú KD számos rák esetében hasznos lehet. A lelkesedést azonban jelenleg enyhíti az a klinikai vizsgálat hiánya, amely igazolná a szigorú KD rutinszerű alkalmazását kiegészítő kezelésként daganatos betegeknél.
Kimutatták azonban, hogy az alacsony szénhidráttartalmú étrend javította az életminőséget a 2-es típusú cukorbetegeknél, így a rákos betegek már élvezhetik a mérsékelt szénhidráttartalmú étrend előnyeit, amelyek nem vezetnek drámai ketózis és a rák bizonyos formáiban már meglévő mellékhatások súlyosbodásának kockázata nélkül. Mindenesetre a clinemen és dietetikusok a betegek, akik változtatni akarnak étrendjükön. "
Szerző: Letitia Mates