czy cukier bezpośrednio zasila nowotwory, przyspieszając ich rozwój? według badania przeprowadzonego przez naukowców z baylor college of medicine i weill cornell medicine, odpowiedź wydaje się brzmieć „tak”, przynajmniej w przypadku myszy. ich badanie, opublikowane w czasopiśmie science, wykazało, że spożywanie codziennie niewielkiej ilości wysokofruktozowego syropu kukurydzianego – co odpowiada wypijaniu przez ludzi około 5 uncji napoju słodzonego cukrem dziennie – przyspiesza wzrost nowotworów jelit w mysich modelach choroby. niezależnie od otyłości. zespół odkrył także mechanizm, dzięki któremu spożycie słodkich napojów może bezpośrednio napędzać rozwój nowotworu, co sugeruje potencjalne nowe strategie terapeutyczne.
 
„coraz większa liczba badań obserwacyjnych podnosi świadomość związku między spożywaniem słodkich napojów, otyłością i ryzykiem raka jelita grubego” – stwierdziła współautorka dr jihye yun, adiunkt genetyki molekularnej i ludzkiej w baylor. „obecnie uważa się, że cukier jest szkodliwy dla naszego zdrowia głównie dlatego, że jego nadmierne spożycie może prowadzić do otyłości. wiemy, że otyłość zwiększa ryzyko wielu rodzajów nowotworów, w tym raka jelita grubego; nie byliśmy jednak pewni, czy istnieje bezpośredni i przyczynowy związek między spożyciem cukru a rakiem. dlatego zdecydowałem się odpowiedzieć na tę ważną kwestię podczas stażu podoktorskiego w laboratorium dr lewisa cantleya w weill cornell medicine”.
 
najpierw yun i jej współpracownicy wygenerowali mysi model wczesnego stadium raka okrężnicy, w którym usunięto gen apc. „apc jest strażnikiem raka jelita grubego. usunięcie tego białka jest jak usunięcie hamulców w samochodzie. bez tego normalne komórki jelitowe nie przestają rosnąć ani umierać, tworząc nowotwory we wczesnym stadium zwane polipami. ponad 90% pacjentów z rakiem jelita grubego ma tego typu mutację apc” – powiedział yun.
 
korzystając z mysiego modelu choroby, zespół przetestował wpływ spożywania wody słodzonej cukrem na rozwój nowotworu. słodzoną wodą był 25% syrop kukurydziany o wysokiej zawartości fruktozy, który jest głównym słodzikiem spożywanych przez ludzi słodkich napojów. syrop kukurydziany o wysokiej zawartości fruktozy składa się z glukozy i fruktozy w stosunku 45:55.
 
kiedy badacze zapewnili myszom apc słodki napój w butelce z wodą, aby mogły je pić według własnego uznania, myszy szybko przybrały na wadze w ciągu miesiąca. aby zapobiec otyłości myszy i naśladować codzienne spożycie jednej puszki napoju gazowanego przez człowieka, naukowcy raz dziennie podawali myszom doustnie umiarkowaną ilość słodkiej wody za pomocą specjalnej strzykawki. po dwóch miesiącach myszy modelowe apc otrzymujące słodką wodę nie stały się otyłe, ale rozwinęły się u nich nowotwory, które były większe i o wyższym stopniu złośliwości niż u myszy modelowych otrzymujących zwykłą wodę.
 
„wyniki te sugerują, że gdy u zwierząt występuje wczesny etap nowotworu jelit – co może wystąpić u wielu młodych dorosłych ludzi przypadkowo i bez uprzedzenia – spożywanie nawet niewielkich ilości wysokofruktozowego syropu kukurydzianego w postaci płynnej może przyspieszyć wzrost i progresję nowotworu niezależnie od otyłości” – powiedział yun. „potrzebne są dalsze badania, aby przełożyć to odkrycie na ludzi; jednakże nasze odkrycia na modelach zwierzęcych sugerują, że przewlekłe spożywanie słodkich napojów może skrócić czas rozwoju raka. u ludzi rozwój raka jelita grubego z łagodnych nowotworów we wczesnym stadium do agresywnych nowotworów zajmuje zwykle od 20 do 30 lat”.
 
„ta obserwacja na modelach zwierzęcych może wyjaśniać, dlaczego zwiększone spożycie słodkich napojów i innych pokarmów o wysokiej zawartości cukru w ​​ciągu ostatnich 30 lat koreluje ze wzrostem zachorowalności na raka jelita grubego u osób w wieku od 25 do 50 lat w stanach zjednoczonych” – stwierdził cantley , autor do korespondencji, były mentor yun i profesor biologii nowotworów w medycynie oraz dyrektor centrum onkologii sandry i edwarda meyerów w weill cornell medicine.
 
następnie zespół zbadał mechanizm, dzięki któremu cukier ten sprzyja wzrostowi nowotworu. odkryli, że myszy model apc otrzymujące umiarkowany syrop kukurydziany o wysokiej zawartości fruktozy miały duże ilości fruktozy w okrężnicy. „zaobserwowaliśmy, że słodkie napoje zwiększają poziom fruktozy i glukozy odpowiednio w okrężnicy i we krwi oraz że nowotwory mogą skutecznie pobierać zarówno fruktozę, jak i glukozę różnymi drogami”.
 
wykorzystując najnowocześniejsze technologie do śledzenia losów glukozy i fruktozy w tkankach nowotworowych, zespół wykazał, że fruktoza została najpierw zmieniona chemicznie, a proces ten umożliwił następnie skuteczne promowanie produkcji kwasów tłuszczowych, które ostatecznie przyczyniają się do wzrostu nowotworu.
 
„w większości poprzednich badań do badania wpływu cukru na zwierzęta lub linie komórkowe wykorzystywano samą glukozę lub fruktozę. uważaliśmy, że to podejście nie odzwierciedla tego, w jaki sposób ludzie faktycznie spożywają słodkie napoje, ponieważ ani napoje, ani żywność nie zawierają wyłącznie glukozy lub fruktozy. zawierają zarówno glukozę, jak i fruktozę w podobnych ilościach” – powiedział yun. „nasze odkrycia sugerują, że rola fruktozy w nowotworach polega na wzmocnieniu roli glukozy w kierowaniu syntezą kwasów tłuszczowych. powstała w ten sposób obfitość kwasów tłuszczowych może być potencjalnie wykorzystana przez komórki nowotworowe do tworzenia błon komórkowych i cząsteczek sygnalizacyjnych, wzrostu lub wpływania na stan zapalny”.
 
aby ustalić, czy metabolizm fruktozy lub zwiększona produkcja kwasów tłuszczowych są odpowiedzialne za wzrost nowotworu wywołany cukrem, badacze zmodyfikowali myszy modelu apc tak, aby brakowało im genów kodujących enzymy zaangażowane w metabolizm fruktozy lub syntezę kwasów tłuszczowych. jednej grupie myszy modelu apc brakowało enzymu khk, który bierze udział w metabolizmie fruktozy, a innej grupie brakowało enzymu fasn, który bierze udział w syntezie kwasów tłuszczowych. odkryli, że u myszy pozbawionych któregokolwiek z tych genów nie rozwinął się większy guz, w przeciwieństwie do myszy modelu apc, gdy karmiono je tymi samymi skromnymi ilościami syropu kukurydzianego o wysokiej zawartości fruktozy.
 
„badanie to ujawniło zaskakujący wynik, że w przypadku raka jelita grubego syrop kukurydziany o wysokiej zawartości fruktozy, główny składnik większości słodkich napojów gazowanych i wielu innych przetworzonych produktów spożywczych, jako paliwo przyspieszające wzrost guza” – powiedział cantley. „chociaż wiele badań powiązało zwiększoną częstość występowania raka jelita grubego z dietą, to badanie pokazuje bezpośredni mechanizm molekularny korelacji między spożyciem cukru a rakiem jelita grubego”.
 
„nasze odkrycia otwierają również nowe możliwości leczenia” – powiedział yun. „w przeciwieństwie do glukozy, fruktoza nie jest niezbędna do przeżycia i wzrostu normalnych komórek, co sugeruje, że warto zbadać terapie ukierunkowane na metabolizm fruktozy. alternatywnie, unikanie spożywania słodkich napojów w miarę możliwości zamiast polegania na narkotykach znacznie zmniejszyłoby dostępność cukru w ​​​​okrężnicy.
 
chociaż konieczne są dalsze badania na ludziach, yun i współpracownicy mają nadzieję, że badania te pomogą podnieść świadomość społeczną na temat potencjalnie szkodliwych konsekwencji spożywania słodkich napojów dla zdrowia ludzkiego i przyczynią się do zmniejszenia ryzyka i śmiertelności z powodu raka jelita grubego na całym świecie.
 
inni współautorzy tej pracy to dr. sukjin yang, yumei wang i justin van riper z baylorem, marcusem goncalvesem (główny autor), changyuan lu, jordan trautner, travis hartman, seo-kyoung hwang, charles murphy, roxanne morris, sam taylor, quiying chen, steven gross i kyu rhee , wszyscy z weill cornell medicine, chantal pauli ze szpitala uniwersyteckiego w zurychu, kaitlyn bosch z icahn school of medicine w mount sinai, h. carl lekaye z memorial sloan kettering cancer center, jatin roper z duke university i young kim z chonnam national university.
 
badanie to zostało wsparte przez narodowy instytut zdrowia, stand up 2 cancer, instytut zapobiegania i badań nad rakiem w teksasie oraz narodowy instytut raka.