Зв’язок дієти і раку

Дослідження впливу прийому хрестоцвітних овочів, клітковини, стійкого крохмалю, червоного м’яса та органічної їжі на ризик раку

Рак Хіле є загальним терміном для ряду різних захворювань, проте рак, проте, має певні ознаки, такі як стійкість до загибелі клітин, стійке проліферативне передавання сигналів та перепрограмування енергетичного обміну. Для початку розглянемо, зокрема, одну ознаку: набута стійкість до апоптозу. У звичайних умовах клітини, які не проходять певні контрольні пункти під час мітозу або поділу клітин, позначаються програмованою загибеллю клітин шляхом апоптозу, форма клітинного самогубства. Клітини, які вмирають таким чином, повільно стискаються і залишають навколишні тканини цілими («не з ударом, а з скуванням»), і незліченні функціональні дослідження демонструють, що апоптоз служить природним бар’єром для розвитку раку. Подібним чином придушення апоптозу сприяє зростання пухлини.

На відміну від апоптозу, некрозу включає лізис або розрив відмираючої клітини та подальший викид прозапальних цитокінів у навколишнє тканинне мікросередовище, подібне до вибуху наднової. Некротичні клітини вербують запальні імунні клітини до місця пошкодження, яке може активно сприяти пухлині, оскільки багато таких клітин здатні до ангіогенезу, утворення нових кровоносних судин. Таким чином, некротична загибель клітин забезпечує ріст пухлини шляхом набору запальних клітин, які приносять фактори, що стимулюють ріст, до вижилих клітин.

Мікросередовище пухлини Складається з оточуючих неракових клітин і молекул, які раком часто спонукають діяти як співучасники. Якби дане мікросередовище характеризувалось апоптозом як домінуючою формою загибелі клітин над некрозом, це мікросередовище могло уникнути розвитку раку. Якщо рак не викликаний мутаціями і не залежить від мікросередовища пухлини, як макросередовище людини може впливати на клітинне мікросередовище? Чи може вибір дієти допомагати підтримувати належний рівень апоптозу?

Чи може споживання хрестоцвітних овочів знизити ризик раку?

C хвойні овочі містять кілька сполук, включаючи сульфорафан, які здатні викликати апоптоз в лініях раку молочної залози, мозку, крові, кісток, товстої кишки, шлунку, печінки, легенів, ротової порожнини, яєчників, підшлункової залози, простати та шкіри. Крім того, сульфорафан, що міститься у паростках брокколі, бок-чой та капусті, також індукує апоптоз при гострому лімфобластному лейкозі (ALL), найпоширенішому раку крові у дітей.

Дослідження 2008 року показало, що споживання сирої брокколі призвело до «швидшого всмоктування, вищої біодоступності та вищих пікових кількостей сульфорафану в плазмі», ніж споживання вареної брокколі. Кип’ятіння, готування на пару або мікрохвильова піч при високій потужності (850–900 Вт) може інактивувати рослинні мірозинази вміст, необхідний для розщеплення глюкозинолатів, таких як глюкорафанін (GR), на ізотіоціанати (ITC), такі як сульфорафан (SF).

Якщо їсти сирі овочі занадто важко для шлунку, додайте подрібнених насіння коричневої гірчиці, багате джерело мірозинази для вареної брокколі також значно підвищує біодоступність сульфорафану порівняно з вареною броколі. Крім того, під час варіння денатурирує ендогенну рослинну мірозиназу, мікробіоту товстої кишки також володіють ферментами мірозинази що може полегшити гідроліз глюкорафаніну до сульфорафану, хоча і в меншій мірі, ніж це відбудеться в тонкому кишечнику.

Чи може споживання стійкого крохмалю запобігати колоректальний рак?

Рак колону - третій за поширеністю тип раку в західному світі і залишається третьою провідною причиною смерті від раку в США. Особливо викликає занепокоєння нещодавнє зростання раку товстої кишки серед молодих людей. У 1973 році Алан Берг зауважив, що іммігранти відчувають підвищений ризик раку товстої кишки після переїзду в розвинені країни та переходу на західну дієту.

Рідні південноафриканці мають одні з найнижчих показників колоректального раку і часто вживають дієту, багату ферментованою цільнозерновою кукурудзяною кашею, якому часто дозволяється сидіти на вулиці протягом декількох днів після того, як був зроблений. У цих видах їжі, як правило, дуже багато клітковини, відомої як стійкий крохмаль, які деякі типи кишкових бактерій, такі як Faecalibacterium та Roseburia, можуть ферментувати, виробляючи бутират, коротколанцюгова жирна кислота, яка сприяє апоптозу та надає широкий спектр інших протизапальних ефектів.

Бутират подає як основне джерело енергії для епітелію товстої кишки, знижує рівень просвіту і допомагає запобігти розвитку пухлинних популяцій клітин товстої кишки. Дійсно, дослідження показують, що мікробіота кишечника у хворих на рак прямої кишки характеризується значно меншою кількістю бактерій, що продукують бутират, порівняно зі здоровими групами контролю. Бутират є потужним інгібітором класу ферментів, відомих як гістонові деацетилази (HDAC), які розслаблюють структуру хроматину і тим самим забезпечують експресію генів, що сприяють загибелі клітин і апоптозу. Моделі мишей показали, що бутират, що утворюється у відповідь на стійкий прийом крохмалю, може інгібувати колоректальний канцерогенез, посилюючи гостру апоптотичну реакцію на генотоксичні канцерогени. Як підсумовує Річард Ле Ле з Університету Фліндерса Південної Австралії,

"Зміни кількості [дієтичного] ферментованого субстрату здатні змінити біологічну реакцію на пошкодження ДНК".

Дослідження обміну продуктами харчування між корінними африканцями та афроамериканцями показали швидкі взаємні зміни рівня бактерій, відповідальних за вироблення сульфідів, та тих, хто відповідає за виробництво бутирату. На початковому рівні мікробіота кишечника корінних африканців характеризувалася більшою кількістю деградерів крохмалю та виробників бутиратів, тоді як афроамериканці мали більшу кількість потенційно патогенних протеобактерій.

Коли афроамериканці перейшли на корінну африканську дієту з високим вмістом стійкого крохмалю та низьким вмістом жиру, бутирогенез посилився, а запалення товстої кишки опустилося нижче вихідного рівня корінних африканців. Дієта для втручання складалася з продуктів із кукурудзи, бамії, сочевиці, рису, супу з боби темно-синього кольору, скибочок манго, соку гуави, проби та іншої їжі з високим вмістом клітковини. І навпаки, корінні африканці демонстрували підвищену швидкість розростання епітелію слизових оболонок та запалення товстої кишки вище афроамериканських базових значень при переході на західну дієту з ковбасних зв’язків, гамбургерів, картоплі фрі, м’ясного рулету, соленого стейка, локшини, солоного яловичого хешу, пюре та підливи, смаженого печінка та цибуля, запечена квасоля та печиво.

Не все волокно є рівним.

На відміну від інших типів клітковини, таких як некрохмальні полісахариди (NSP), стійкий крохмаль може надати унікальні переваги. Стійкий крохмаль (RS) відноситься до крохмалю, який не всмоктується в тонкому кишечнику і потрапляє в товсту кишку неперетравленою, де може ферментуватися мікробіотою кишечника з утворенням коротколанцюгових жирних кислот, таких як бутират. RS можна охарактеризувати на п’ять типів, перші три з яких зустрічаються у звичайному харчуванні людини:

· RS1 описує крохмаль, який фізично потрапляє в клітинні стінки рослин і білкові матриці та включає цільні зерна, насіння та бобові

· RS2 складається з рідного, гранульованого крохмалю та включає зелені банани, сиру картоплю та кукурудзяний крохмаль із високим вмістом амілози

· RS3 включає ретроградований крохмаль, який утворюється при приготуванні та охолодженні крохмалистих продуктів (наприклад, рису, картоплі, макаронних виробів, хліба, кукурудзяних пластівців)

· RS4 складається з хімічно модифікованих крохмалів, що використовуються в харчовій промисловості для комерційного виробництва хлібобулочних виробів

· RS5 зазвичай відноситься до амілозо-ліпідних комплексів, що складаються з крохмалю та жирних кислот, які утворюються під час обробки їжі, що може включати використання емульгаторів

В даний час не встановлено рекомендацій щодо щоденного споживання стійкого крохмалю, а також не повідомляється про вміст РС на етикетках харчових складів. Останнє може бути важко оцінити, враховуючи різні фактори, які можуть впливати на концентрацію РС, такі як дозрівання, природні варіації та способи варіння та зберігання. Клінічні випробування, що вивчають вплив прийому стійкого крохмалю на ризик раку, повинні враховувати як тип стійкого крохмалю, так і дозу.

Приблизно 20 грам стійкого споживання крохмалю на день може знадобитися для отримання переваг для травлення для здоров'я під час прийому від 6 до 12 грамів стійкого крохмалю за один прийом їжі спостерігалися інгібувати підвищення рівня глюкози та інсуліну в крові після їжі. За оцінками, американці споживають близько 4,9 грамів стійкого крохмалю на день, трохи нижче діапазону, необхідного для спостереження за сприятливим ефектом під час одного прийому їжі, і значно менше, ніж щоденне споживання, пов’язане з користю для здоров’я.

Відсутність дієтичного RS3 може пояснити, чому колоректальний рак частіше виникає в дистальній частині товстої кишки, а не в проксимальній кишці.

Більшість видів клітковини, що споживаються у типовому західному раціоні, в основному ферментують в проксимальній частині товстої кишки. Проксимальна товста кишка пов’язана із тонкою кишкою сліпою кишкою, тоді як дистальний кінець товстої кишки знаходиться поблизу прямої кишки. Як вже зазначалося, колоректальний рак характеризується зменшенням кількості бутирогенних бактерій в кишечнику. Серед різних типів стійкого крохмалю RS3 може мати особливе значення для виробництва бутиратів, особливо в поєднанні з RS2.

RS2, такий як сирий картопляний крохмаль, гранульований, швидко ферментує в проксимальній частині товстої кишки і не змінює рН стільця . З іншого боку, RS3 є більш кристалічним, повільно бродить аж до дистального кінця товстої кишки і живить бактерії, що продукують SCFA, тим самим знижуючи рН товстої кишки, запобігаючи інвазії патогенів, підтримуючи здоров'я епітеліальної тканини та інгібуючи канцерогенез. У південноафриканського населення, яке споживає високий рівень ретроградованого RS3 та низький рівень харчових волокон, виявлено значно нижчий рівень колоректального раку порівняно з іншим населенням Південної Африки, яке споживало більш високий рівень харчових волокон, але нижчий рівень RS3; дослідники припустили, що ферментація RS3, ймовірно, відповідальна за спостережуваний захист.

Дослідження, що вивчало ефекти стійкого крохмалю з використанням культур мікробіоти людських кишок, показало, що RS3 подвоїв частку біфідобактерій у дистальній частині товстої кишки та спричинив більш високий рівень продукції бутирату. Найпоширенішим прикладом RS3 є варений та охолоджений рис та картопля, але зелені подорожники, маніока та таро також містять суміші кількох видів стійкого крохмалю, включаючи RS3. Дослідження, що вивчало вплив стійкого крохмалю на кілька кінцевих точок, показало, що дієта з високим вмістом РС спричиняла значне зниження рН калу в порівнянні з дієтою з низьким вмістом РС. Автори викладають,

РН калових мас може бути знижений різними змінами в раціоні. Кислотний рН калових мас пов'язаний із захистом від раку кишечника. Епідеміологічні дані свідчать про те, що падіння рН на 0,5 одиниці пов’язане зі зниженням ризику. Під час цього дослідження нам вдалося знизити рН калових мас на 0,6 одиниць. Наскільки нам відомо, це одна з найбільших повідомлень про зміну рН калових мас людини, спричиненої дієтою. Дослідження з використанням лактулози та вівсяних висівок зафіксували зменшення на 0,4 одиниці. Отримані тут результати, швидше за все, пов’язані з більшою кількістю використовуваного [змішаного] РС, оскільки існувала значна зворотна кореляція між споживанням РС та рН, а також між каловим крохмалем та рН. У людини більшість пухлин товстої кишки відбувається в дистальній частині товстої кишки. Таким чином, вимірювання ферментативно-залежних подій у фекаліях може відображати навколишнє середовище в дистальній частині товстої кишки та забезпечити корисні провісники протипухлинних властивостей деяких дієт.

Чи збільшує споживання червоного м’яса ризик розвитку раку прямої кишки?

Протягом багатьох років ряд епідеміологічних досліджень виявляв кореляцію між споживанням червоного м'яса та колоректальним раком, але a мета-аналіз вивчаючи 35 цих проспективних досліджень, виявилось, що асоціації дуже слабкі за величиною і не є статистично значущими. Крім того, споживання червоного м’яса, як правило, сильніше пов’язане з раком дистальної кишки, ніж проксимальна кишка. Беручи до уваги той факт, що ферментація та вироблення SCFA найбільші в проксимальній кишці, причому концентрації бутирату зворотно корелюють з ризиком раку, цей конкретний висновок може менш відображати вплив червоного м’яса на ризик раку та більше вказувати на значення мікросередовища кишечника.

Рак не викликаний мутаціями

«Ми опинилися в даний час в епоху молекулярної біології, і, можливо, на нас надмірно впливає…

medium.com

Спостережні дослідження також страждають від “ здоровий упереджений користувач,", Який стверджує, що особи, які займаються однією поведінкою, яка вважається здоровою, ймовірно також беруть участь в інших формах поведінки, які вважаються здоровими, і навпаки. Споживання червоного м’яса також корелює з іншими потенційно шкідливими способами поведінки, такими як вживання алкоголю, куріння, відсутність фізичних вправ та низьке споживання овочів. Ці незрозумілі фактори ускладнюють наші зусилля щодо вивчення впливу споживання червоного м’яса окремо. Як підсумовує доктор Рейчел Р. Хакслі з університету Ла-Троб в Австралії,

"З огляду на часте спільне виникнення куріння, алкоголю, фізичної неактивності та дієти з високим вмістом м'яса (як переробленого, так і необробленого м'яса), неможливо роз'єднати окремі наслідки, які кожна з цих змінних може мати на ризик".

Цікаво, що географічний розподіл також по-різному впливає на результати, оскільки позитивні асоціації частіше спостерігаються в популяціях Сполучених Штатів і рідше в європейських та азіатських когортах. Типовий американець споживає порцію червоного м'яса поряд із булочкою з сильно очищеного зерна, високою склянкою пива чи газованої води, а також чіпсами чи картоплею фрі, приготованими в рослинних або насіннєвих оліях, що переробляються промисловим способом, і будь-яке з них може спричинити збільшення споживання ризик раку, а не саме червоне м’ясо. Навіть коли в обсерваційних дослідженнях використовуються статистичні методи, розроблені з урахуванням цих факторів, залишкова незрозумілість часто залишається. Упередженість може також відігравати певну роль у впливі на інформацію, що міститься в науковій літературі, оскільки дослідники можуть частіше повідомляти про позитивні асоціації, ніж нульові асоціації.

Навіть якщо дієти, багаті червоним м'ясом, безперечно показали, що вони збільшують ризик розвитку раку товстої кишки, споживання стійкого крохмалю у вигляді кукурудзяного крохмалю з високим вмістом амілози (HAMS) може протидіяти будь-які запальні метаболіти, що утворюються при бродінні червоного м’яса в товстій кишці. Додавання стійкого крохмалю до дієти з високим вмістом червоного м’яса призводить до того, що ферментація товстої кишки переходить з білкових субстратів на вуглеводні субстрати, останні з яких можуть призвести до виробництва SCFA. Включення стійкого крохмалю в контекст дієти з високим вмістом м’яса може забезпечити захист від утворення ДНК-пошкоджуючих аддуктів.

Чи органічні речовини?

У 2015 році Міжнародне агентство з досліджень раку класифікувало три фосфорорганічні пестициди, що використовуються в сільському господарстві (гербіцид гліфосат, активний інгредієнт Roundup та інсектициди малатіон та діазинон), як ймовірні канцерогени людини (група 2А) на основі досліджень професійного впливу на людей та лабораторні дослідження на тваринах.

Оглядове дослідження 2018 року, опубліковане в JAMA Internal Medicine, спостерігало за майже 69 000 дорослих французів (78% були жінками із середнім віком 44 роки на початку дослідження) протягом чотирьох років і дійшло висновку, що особи, які споживають переважно органічну їжу, складали 73% рідше розвивається неходжкінська лімфома і 21% рідше розвивається рак молочної залози в постменопаузі порівняно з тими, хто рідко вживав органічну їжу, результат, який автори пояснюють меншим впливом залишків пестицидів.

Однак ці результати слід інтерпретувати з обережністю, оскільки дослідження спиралося на дані про споживання їжі, про які повідомляли самі, і не враховувало незрозумілих упереджень у поведінці здоров’я. Люди можуть не їсти органічну їжу з ряду причин, таких як бар'єри витрат, обмежена доступність або відсутність інтересу, але автори в своєму аналізі ставилися до всіх неспоживачів однаково. Особи, які вирішили не вживати органічну їжу, незважаючи на наявність коштів, можуть бути байдужими до свого стану здоров'я в цілому, що може вплинути на результати.