Кетогенна диета при рак - обяснени механизми »Mag

Жена с рак, разположена на бял диван

Терапевтичната употреба на кетогенна диета не е нова. Кетогенна диета се използва при деца с епилепсия от 30-те години на миналия век. С появата на първите антиконвулсанти, метаболитната терапия беше изместена на заден план. Днес кетогенна диета се използва само ако детето не реагира на лекарства.

Така че виждаме, че използването на определена диета като терапия, дори в конвенционалната медицина, не е необичайно понятие.

Какво общо има кетогенната диета с рака и как може да се използва кетогенна диета терапевтично за рак?

Преди да се впуснем в подробностите, позволете ми само да кажа няколко думи за определението.

Диетата обикновено се нарича кетогенна, ако, от една страна, тя следва определено разпределение на макроелементите и води до забележимо увеличение на кетонните тела в кръвта. Кетонните стойности трябва да са мин. са над 0,5 mmol/l.

Разпределението на макроелементите е приблизително както следва: 70% мазнини, 15% протеини и 5% въглехидрати. Това разпределение е само ориентир, тъй като точното разпределение зависи както от човека, така и от областта на приложение.

Здравата клетка има две възможности за генериране на енергия, това може да стане без кислород (анаеробна) чрез гликолиза или с кислород (аеробна) в митохондриите през цитратния цикъл и дихателната верига.

Ситуацията е малко по-различна при раковите клетки. Раковите клетки са увредили митохондриите и следователно разчитат почти 100% само на гликолизата. Мазнините и до известна степен протеините могат да се превърнат в енергия само в митохондриите. Поради тази причина повечето ракови клетки зависят от захарта като енергиен източник.

Това вече е направено 1924 г. от Нобеловата награда за медицина Ото Хайнрих Варбург разпознат. Той е първият, който описва, че повечето ракови клетки отговарят на енергийните си нужди с висока степен на гликолиза, последвана от лактатна ферментация в клетъчната плазма [1]. Това се нарича Ефект на Варбург определен. Този факт се използва днес в образни процеси като PET-CT. Пациентът получава захарен разтвор с радиоактивно белязана захар. След това раковите клетки поемат повече от тази захар и се появяват като светещи петна на CT изображението.

PET-CT на пациент с метастази в лимфните възли[2]

Но още преди Варбург да успее да обясни механизма, изследователите са били наясно, че туморните клетки имат особено предпочитание към захарта и че ракът има силен метаболитен компонент. Още през 1909 г. е публикувано проучване за влиянието на кетогенната диета и ограничаването на храната върху растежа на тумора [3].

Описано през 1929 г. от Crabtree [4], а след това и през 1947 г. от Tannenbaum [5], едно нещо беше ясно на изследователите по това време:

Туморните клетки са увредили митохондриите
Туморните клетки се нуждаят предимно от захар
Те са особено богати на захар, ако са били повредени от лъчева или химиотерапия
Ракът има метаболитен компонент и може да бъде повлиян от диетата

Тоест, подобно на изследователите, вече са били в гореща следа, докато нещо не се е случило в биологията, а именно декодирането на структурата на ДНК.

Тъй като Уотсън, Уилкинс и Крик дешифрираха структурата на ДНК през 1953 г. [6], шумът вече не можеше да бъде спрян. По това време изследванията бяха свързани с ДНК и нашите гени. Това беше и когато фокусът на изследванията на рака се измести в тази посока.

Метаболитният аспект на рака е забравен.

Ракът като метаболитно заболяване - промяна на парадигмата

Повече от 60 години по-късно старите хипотези на Таненбаум, Крабтри и Варбург намират своя път обратно в света на науката и изследванията. Очевидно е, че причината за повечето видове рак се открива много повече в начина на живот, отколкото в гените. Ракът не се брои за нищо сред „болестите на цивилизацията“, тъй като туморите са практически непознати в традиционно живите култури.

„Ракът е болест на цивилизацията и почти неизвестен в обществата на ловците-събирачи“

Канадският лекар J. A. Urquhart пише в Journal of the Canadian Medical Association през 1934 г .:

„За седемгодишния си опит на север не съм виждал нито един случай на злокачествено заболяване нито в ескимосите, нито в индийците. Предполагаше ми се, че може би не съм се запознал достатъчно с по-възрастните хора в ракова възраст или че местните жители не идват в болниците толкова лесно, колкото в други части на Канада. На това мога да отговоря, че моята практика ме отвежда сред племената много интимно и често ми се налага да живея в техните лагери, докато правя патрулите си сред тях. Затова отговарям на всички видове и възрасти. Що се отнася до болниците, местните жители ги оценяват максимално и ги използват свободно. "

Обратно към корените

Д-р Томас Сейфрид има със статията си, публикувана през 2010г, "Ракът като метаболитно заболяване"[7] практически накара топката да се търкаля и оттогава значението на храненето и по-специално на кетогенната диета като поддържаща терапия отново попадна във фокуса на изследванията.

Дори не всички връзки да са напълно изяснени, ние вече знаем някои потенциални механизми на действие. Не мога да разгледам подробно всички аспекти в тази статия, отчасти защото това просто би надхвърлило обхвата, отчасти защото, разбира се, просто не знам достатъчно за това. Нито съм микробиолог, нито онколог. Така че, моля да ми простите, ако опростя механизмите на действие и евентуално не представям 100% правилно.

Ракът е "перфектната буря"

Д-р Адриен Шек, професор в Института по невробиология към Неврологичния институт Бароу във Финикс, Аризона, описва рака като „перфектната буря“. Трябва да се съберат много фактори. Генетиката и метаболизмът не са две отделни неща, но са тясно свързани.

Д-р Scheck изследва ефекта на кетонните тела върху растежа на тумора. Особен интерес представлява комбинацията от класическа радиация и химиотерапия с кетогенна диета, тъй като именно тук могат да се видят най-добрите резултати.

Кетоза вместо гладуване

От няколко десетилетия знаем, че гладуването не само има положителен ефект върху процеса на стареене, но и инхибира растежа на тумора [8] и увеличава ефекта на лъчетерапията.

Проблемът е, че гладуването е относително голямо психологическо бреме и рискът от загуба на тегло е много голям. Защо това е проблем? Пациентите с рак често са засегнати от драматична загуба на мускулна маса, това е известно и като кахексия. Загубата на мускулна маса обаче трябва да се избягва на всяка цена, тъй като това е свързано с намалена степен на оцеляване.

Кетозата е перфектната алтернатива на гладно, защото кетозата постига същото метаболитно състояние, но БЕЗ калориен дефицит.

Кетогенната диета се приема много добре от пациентите и създава усещането, че „можеш да направиш нещо сам“. Това също е важен психологически ефект, тъй като много пациенти с рак се чувстват безпомощни и в тяхната милост [9].

Инсулин и кръвна захар

Инсулинът като растежен фактор и повишената кръвна захар като основен източник на храна за тумора играят централна роля в терапията на рака. Повишената кръвна захар е свързана с по-ниски нива на оцеляване [10]. Диабетът тип 2 и инсулиновата резистентност са рискови фактори за развитието на рак [11]. Мета-анализ от 2012 г., публикуван в „Хормони и рак“, установява връзка между инсулиновата терапия и появата на рак на панкреаса и рак на дебелото черво [12].

Поради това е желателно инсулинът и кръвната захар да се поддържат ниски. Най-лесната и приятна мрежа за постигане е ограничаването на въглехидратите. Като Д-р Райнер Клемент и д-р. Улрике Камерер в статията си, публикувана през 2011 г., описват, че както инсулинът, така и IGF-1 (инсулиноподобен растежен фактор-1) имат положителен ефект върху растежа на тумора [13].

Друго предимство на кетогенната диета е, че кръвната захар може да се поддържа относително ниска за по-дълъг период БЕЗ чувството на дискомфорт, треперене и изпотяване, както иначе би могло да се очаква при хипогликемия.

Интервю с д-р Райнер Клемент: Кетогенна диета и рак

Кетонните тела отслабват тумора и защитават здравите клетки

Кетонните тела са епигенетични фактори - Инхибитори на хистонова деацетилаза. Те засягат генома на туморната клетка, но също така и този на здравата клетка. Те инхибират растежа на туморните клетки и предпазват здравите клетки от увреждания, причинени от радиация и химиотерапия. В същото време кетонните тела забавят способността на тумора да възстановява увреждането на клетките, увеличават степента на увреждане на клетките и броя на увредените туморни клетки [14].

Кетонните тела имат инхибиторен ефект върху определени сигнални пътища в туморните клетки, които стимулират растежа, но също така възстановяват увреждането на клетките. Кетогенната диета увеличава AMPK (AMP-активирана протеинкиназа). Веднага щом AMPK се увеличи, mTOR се инхибира. Ролята на mTOR в растежа на тумора и инхибирането на този фактор е обект на интензивни изследвания [15]. В допълнение към лекарства като метформин, кетонните тела също инхибират mTOR [16]

HIF-1α

Какво е HIF-1α? Краткото определение от Уикипедия: „Индуцираният от хипоксия фактор (HIF) е транскрипционен фактор, който регулира доставката на кислород в клетката чрез създаване на баланс между търсенето на кислород и доставката на кислород“.

Какво общо има това с рака? В туморните клетки HIF-1α гарантира, че гликолизата протича с пълна скорост. HIF-1α също предпазва туморните клетки от оксидативен стрес и увреждане на клетките. Кетогенната диета намалява активирането на HIF-1α в туморната клетка [17].

Според мен значението на нисковъглехидратната диета както по отношение на профилактиката, така и при лечението на туморните заболявания не може да бъде надценено. Това, което пионерите на изследванията признаха преди повече от 70 години и едва сега са събудени от „дрямката“, е осъзнаването, че захарта и инсулинът са движещи фактори, които играят решаваща роля в развитието и растежа на рака.

[1] Alfarouk, Khalid O., et al. „Гликолиза, туморен метаболизъм, растеж и разпространение на рак. Нова базирана на рН етиопатогенна перспектива и терапевтичен подход към стар раков въпрос. "Oncoscience 1.12 (2014): 777-802.

[2] Акира Кучияма [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) или GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)], чрез Wikimedia Commons

[3] Морески С. Връзки между диетата и растежа на тумора. Списание за имунологични оригинали. 1909; том II: 651-675.

[4] Крабтри, Хърбърт Грейс. „Наблюдения върху въглехидратния метаболизъм на туморите.“ Биохимично списание 23.3 (1929): 536.

[5] Таненбаум, Алберт. „Ефекти от различен прием на калории върху честотата на тумора и растежа на тумора.“ Анали на Нюйоркската академия на науките 49.1 (1947): 5-18.

[6] Писма до природата: Молекулярна структура на нуклеиновите киселини (оригинална публикация от Уотсън и Крик за ДНК структурата 1953; PDF; 198 kB) ВРЪЗКА

[7] Сейфрид, Томас Н. и Лора М. Шелтън. „Ракът като метаболитно заболяване.“ Хранене и метаболизъм 7.1 (2010): 1.

[8] Saleh, Anthony, et al. „Калоричното ограничение увеличава радиационната ефективност при рак на гърдата.“ Клетъчен цикъл 12.12 (2013): 1955-1963.

[9] Клемент, Райнер Дж. И Райнхарт А. Суини. „Въздействие на кетогенна диетична интервенция по време на лъчетерапия върху телесния състав: II. Протокол от рандомизирано проучване фаза I (KETOCOMP).“ Clinical Nutrition ESPEN (2016).

[10] Derr, Rachel L., et al. „Асоциация между хипергликемия и преживяемост при пациенти с новодиагностициран глиобластом.“ Journal of Clinical Oncology 27.7 (2009): 1082-1086.

[11] Perseghin, Gianluca, et al. „Инсулинова резистентност/хиперинсулинемия и смъртност от рак: изследването на Кремона на 15-ата година от проследяването.“ Acta diabetologica 49.6 (2012): 421-428.

[12] Janghorbani, Mohsen, Mohsen Dehghani и Mohammad Salehi-Marzijarani. „Систематичен преглед и мета-анализ на инсулиновата терапия и риска от рак.“ Хормони и рак 3.4 (2012): 137-146.

[13] Klement, Rainer J. и Ulrike Kämmerer. „Има ли роля за ограничаването на въглехидратите при лечението и профилактиката на рак?“ Хранене и метаболизъм 8.1 (2011): 1.

[14] Abdelwahab M.G., Fenton K.E., Preul M.C., Rho J.M., Lynch A., Stafford P., Scheck A.C. Кетогенната диета е ефективен адювант на лъчетерапията за лечение на злокачествен глиом. PloS One. 2012; 7 (5): e36197

[15] Джоу, Хонгю, Ян Луо и Шиле Хуанг. „Актуализации на mTOR инхибитори.“ Противоракови средства в медицинската химия 10.7 (2010): 571.

[16] McDaniel, Sharon S., et al. „Кетогенната диета инхибира целта на бозайниците за пътя на рапамицин (mTOR).“ Епилепсия 52.3 (2011): e7-e11.

[17] Klement, Rainer J. „Ограничаването на въглехидратите за борба с рака на главата и шията - реалистично ли е това?“ Биология и медицина на рака 11.3 (2014): 145.