Otkriveno zašto rizik od pojave karcinoma ima veze sa ishranom ili dijabetesom

Zašto rizik od razvoja karcinoma ima veze sa nezdravom ishranom ili nekontrolisanim metaboličkim stanjima poput dijabetesa, otkrili su u zajedničkoj studiji istraživači iz Singapura i Velike Britanije. Naučnici su tokom istraživanja otkrili kariku koja je do sada nedostajala između ishrane i rizika od raka. Rezultati istraživanja objabljeni su magazinu Cell.

Objašnjeno zašto rizik od karcinoma ima veze sa ishranom i metabolizmom

Ranije nepoznati mehanizam za inaktivaciju gena koji potiskuju formiranje tumora sada pomaže da se objasni zašto rizik od raka ima veze sa ishranom ili nekontrolisanim metaboličkim stanjima kao što je dijabetes. Istraživači iz Singapura i Velike Britanije koristili su laboratorijske miševe, ljudsko tkivo i organoide ljudske dojke uzgojene u laboratoriji kako bi otkrili da promene u metabolizmu glukoze mogu da pomognu razvoju i širenju raka tako što će privremeno onemogućiti gen koji štiti čoveka od tumora zvanog BRCA2.

– Ovi nalazi podižu svest o uticaju ishrane i kontrole telesne težine kada se razmišlja i deluje protiv  rizika od raka. Započeli smo studiju sa ciljem da razumemo koji faktori podižu rizik u porodicama podložnim raku, ali smo na kraju otkrili dublji mehanizam koji povezuje osnovni put potrošnje energije sa razvojem karcinoma – objašnjava prvi autor nove studije, farmakolog karcinoma dr Li Ren Kong sa Cancer Science Institute of Singapore (CSI Singapore).

Mutacija u jednom od dva BRCA2 gena nose rizik od karcinoma

Ovo otkriće dovodi u pitanje i davno uspostavljenu teoriju o genima koji štite od raka. Knudsonova paradigma „dva pogotka“, prvi put predložena 1971. godine, kaže da obe kopije gena za supresor tumora moraju da budu trajno inaktivirane u našim ćelijama pre nego što rak može da se razvije. Nedavne studije otkrile su da je mutacija u jednom od dva BRCA2 gena ćelije umešana u različite vrste tumora. Zanimljivo je da miševi i ljudske ćelije sa ovom mutacijom ne pokazuju uobičajene znake genetske nestabilnosti koje se vide u ćelijama sa obe kopije mutiranog gena.

Čini se da kod miševa, samo jedna kopija BRCA2 ne izaziva velike probleme u razvoju organa ili obnove DNK u većini tkiva. Ali, ćelije sa ovom mutacijom izgledaju podložnije stresu, kao što je izlaganje toksinima iz okoline kao što su formaldehid ili acetaldehid, koji mogu da smanje njihov nivo BRCA2 proteina, što dovodi do funkcionalnih problema.

– Kako takvi faktori životne sredine povećavaju rizik od raka još nije sasvim jasno, ali je od vitalnog značaja razumeti vezu ako želimo da preduzmemo preventivne mere koje nam pomažu da duže ostanemo zdravi – ističe onkolog i istraživač raka dr Ashok Venkitaraman iz Cancer Science Institute of Singapore.

Otkriveno da su ćelije ljudi osetljivije na metilglioksal koji se proizvodi tokom razgradnje glukoze

Tim naučnika prvo je ispitao ljude koji su nasledili jednu neispravnu kopiju BRCA2. Otkrili su da su ćelije ovih ljudi osetljivije na metilglioksal (MGO), koji se proizvodi kada ćelije razgrađuju glukozu za energiju u procesu glikolize. Glikoliza generiše više od 90 procenata MGO u ćelijama, koje par enzima obično održava na minimalnim nivoima. U slučaju da ne mogu da održe korak, visoki nivoi MGO mogu da dovedu do stvaranja štetnih jedinjenja koja oštećuju DNK i proteine. U uslovima kao što je dijabetes, gde su nivoi MGO povišeni zbog visokog šećera u krvi, ova štetna jedinjenja doprinose komplikacijama bolesti.

Istraživači su otkrili da MGO može privremeno da onesposobi funkcije supresije tumora proteina BRCA2, što dovodi do mutacija koje imaju veze sa razvojem raka. Ovaj efekat mogao je da se vidi u nekanceroznim ćelijama, kao i u uzorcima tkiva dobijenim od pacijenata, u nekim slučajevima raka dojke kod ljudi i u slučaju raka pankreasa kod laboratorijskih miševa.

Naučnici ističu da ćelije koje su više puta izložene MGO mogu da nastave da akumuliraju mutacije koje izazivaju rak kad god postojeća proizvodnja BRCA2 proteina ne uspe. Sve u svemu, ovo ukazuje da promene u metabolizmu glukoze mogu da poremete funkciju BRCA2 preko MGO, doprinoseći razvoju i napredovanju raka.

Metilglioksal može da se koristi kao tumor-marker

Ovi rezultati dolaze iz laboratorijskih testova i malih uzoraka ljudskog tkiva, a istraživači kažu da je potrebno uraditi više studija koristeći veće kliničke studije ili laboratorijske životinje kako bi se ispitale moguće veze između faktora u ishrani, dijabetesa i drugih metaboličkih poremećaja.

Kako metilglioksal može privremeno da liši BRCA2 protein njegove sposobnosti da obnovi DNK, logično je da loša ishrana ili nekontrolisani dijabetes mogu da doprinesu većem riziku od raka tokom vremena, čak i kod ljudi sa dve funkcionalne kopije BRCA2 gena. Ove nove informacije mogu da dovedu do strategija za prevenciju ili rano otkrivanje raka.

– Metilglioksal može lako da se otkrije testom krvi za HbA1C, koji bi potencijalno mogao da se koristi kao marker. Dalje, visoki nivoi metilglioksala obično mogu da se kontrolišu lekovima i dobrom ishranom, stvarajući puteve za proaktivne mere protiv iniciranja raka – naglašava dr Ashok Venkitaraman.