Известно, что онкологические заболевания могут возникать по различным причинам, включая облучение радиацией, наследственность, курение, потребление продуктов с канцерогенами и неправильное питание.
Последний фактор может привести к ожирению и развитию других хронических болезней, таких как диабет. Однако оставался без ответа вопрос о том, почему риск развития рака связан с неправильным питанием, даже если пища не содержит канцерогенов.
Наука до недавнего времени не могла дать точный ответ на этот вопрос. Лишь благодаря недавнему исследованию, проведенному учеными из Великобритании и Сингапура, удалось пролить свет на связь между рационом и онкологическими заболеваниями.
Как онкология связана с питанием
Неправильный рацион, включающий большое количество калорийной пищи, насыщенных жиров, трансжиров и легкоусвояемых углеводов, в сочетании с малоподвижным образом жизни способствует ожирению и повышению уровня глюкозы в крови, что может стать причиной развития различных заболеваний, включая диабет и даже рак.
В рамках недавнего исследования учёные попытались понять, каким образом изменения в метаболизме глюкозы могут способствовать росту злокачественных клеток. Они использовали для этого мышей, человеческие ткани и органоиды молочной железы человека. Важно отметить, что органоидами называют искусственно выращенные скопления клеток определённого органа, полученные из стволовых клеток. Подробную информацию об органоидах можно найти в нашей статье, посвящённой органоиду мозга с шизофренией.
В ходе исследования учёные выявили, что повышенный риск развития рака связан с временным отключением генов BRCA2, которые отвечают за защиту организма от онкологических заболеваний. Когда эти гены перестают работать, ДНК начинает мутировать, что в конечном итоге приводит к образованию злокачественных клеток.
Учёные также обнаружили, что развитие различных типов онкологических заболеваний может происходить даже в том случае, если нарушена работа только одного из пары генов BRCA2 в клетке. Однако, если мутация затрагивает только один из генов BRCA2 в клетках мыши или человека, признаков генетической нестабильности не наблюдается. Другими словами, ДНК не подвергается мутации. Возникает вопрос: почему же в таком случае повышается риск развития рака?
Оказалось, что клетки с такой мутацией становятся более восприимчивыми к воздействию токсинов окружающей среды, например формальдегида или ацетальдегида. Это, в свою очередь, ещё больше подавляет активность BRCA2 и приводит к развитию рака.
Почему неправильное питание вызывает рак
Чтобы понять, почему повышенный уровень глюкозы влияет на ген, защищающий от рака, учёные провели исследование с участием людей, унаследовавших одну дефектную копию BRCA2. Оказалось, что клетки таких людей более чувствительны к метилглиоксалю (MGO). Это вещество образуется в процессе расщепления глюкозы клетками в ходе гликолиза, то есть извлечения из неё энергии.
В результате гликолиза производится более 90% всего MGO в клетках. Однако это соединение поддерживается на минимальном уровне благодаря действию пары ферментов. Если эти ферменты не справляются со своей функцией, уровень MGO повышается, что приводит к образованию токсичных соединений, повреждающих ДНК и белки.
Учёные также обнаружили, что MGO временно отключает функцию гена BRCA2, который подавляет рост опухоли. Этот эффект был замечен как в здоровых клетках, так и в образцах тканей пациентов с раком молочной железы, а также в тканях мышей с раком поджелудочной железы. Эти данные опубликованы в журнале Cell.
Поскольку ген BRCA2 не инактивируется полностью, белки, которые он производит, могут возвращаться к нормальному уровню. Однако клетки, которые регулярно подвергаются воздействию MGO, накапливают мутации каждый раз, когда ген BRCA2 перестаёт функционировать. Как известно, рак обычно развивается вследствие мутаций клеток.
Поскольку MGO способен временно лишать белок BRCA2 способности восстанавливать ДНК, даже люди с двумя функциональными копиями этого гена подвергаются риску развития рака при неправильном питании. Исследование также показало, что высокий уровень MGO может вызывать осложнения диабета. Тем не менее, это соединение можно контролировать с помощью анализов и снижать при необходимости медикаментозно. Однако прежде чем применять эти знания на практике, учёным необходимо провести дополнительные исследования.
Тем не менее уже сейчас можно сделать вывод о важности здорового образа жизни. Соблюдение правильного рациона и регулярные физические упражнения помогут предотвратить чрезмерное повышение уровня глюкозы в крови, которая служит источником MGO в клетках.
