Co znajdziesz w artykule?
  • Obecnie istnieje wiele mechanizmów zapobiegających nowotworom wykazywanych przez omówione w artykule związki, duża część z nich stoi jednak jeszcze wciąż pod znakiem zapytania
  • Charakterystyka wybranych składników żywności mających znaczenie w profilaktyce chorób nowotworowych
Spis treści

Zachorowalność na nowotwory złośliwe jest istotnym problemem współczesnego świata. Dane Krajowego Rejestru Nowotworów z 2018 r. wskazują, że w Polsce aż 167 500 osób zachorowało na nowotwór, a zmarło z tego powodu 101 400. Liczba ta jest dwukrotnie wyższa niż 30 lat temu. Niepokojący jest również wyższy wskaźnik zgonów z powodu tych chorób w porównaniu z latami wcześniejszymi. Według raportu World Cancer Research Fund (WCRF) do zwiększonego ryzyka zachorowania na nowotwory złośliwe

przyczyniają się: palenie tytoniu, ekspozycja na czynniki zakaźne, promieniowanie oraz środki chemiczne. W raporcie podkreślono również, że spożywanie niektórych rodzajów żywności i ogólnie nieprawidłowe żywienie są istotnymi czynnikami ryzyka chorób nowotworowych 1, 2 .

Kancerogeneza i żywieniowe czynniki ryzyka nowotworów

Kancerogeneza to złożony z kilku etapów proces rozwoju nowotworów. Najczęściej wymienia się trzy etapy, czyli:

  • inicjowania uszkodzeń DNA
  • promocji, czyli rozplemu komórek nowotworowych i powielania zmian genetycznych w komórkach potomnych
  • progresji, czyli migracji komórek z uszkodzonym DNA do odległych tkanek i tworzenia zmian nowotworowych w innych narządach.

Każdy z tych etapów jest wrażliwy na wpływ wielu różnych czynników pochodzenia egzo- i endogennego. Oddziaływanie żywności i żywienia obejmuje między innymi wpływ na pojawianie się uszkodzeń DNA i skuteczność jego naprawy, proliferację komórek i ich różnicowanie, cykl życiowy komórek i ich apoptozę, obecność stanów zapalnych i możliwości ich zwalczania przez organizm na drodze odporności. Proces nowotworowy zależy także od obecności w diecie karcynogenów i związków hamujących lub nasilających ich działanie oraz przemian metabolicznych, którym podlegają.

Do żywieniowych czynników ryzyka zachorowania na nowotwory zalicza się powszechne błędy żywieniowe, takie jak zbyt duża podaż tłuszczów (zwłaszcza tych, które uległy zjełczeniu), małe spożycie warzyw i owoców, a co za tym idzie – niewielkie spożycie błonnika pokarmowego. Kolejne czynniki to: niespożywanie mleka i jego przetworów, nadużywanie soli, zbyt duża podaż czerwonego mięsa i alkoholu. Żywność może być również zanieczyszczona naturalnymi lub sztucznymi rakotwórczymi toksynami. Najbardziej znaną rakotwórczą substancją jest aflatoksyna B, która jest produktem grzyba z rodzaju Aspergillus. Występuje w pleśni obecnej na orzeszkach ziemnych czy ziarnach zbóż i jest istotnym czynnikiem ryzyka wystąpienia raka wątroby. Niektóre związki rakotwórcze tworzą się podczas przetwarzania żywności. W trakcie gotowania mięsa w wysokich temperaturach powstają heterocykliczne aminy, a w czasie grillowania lub pieczenia powstają węglowodory aromatyczne, które przyczyniają się do rozwoju nowotworów. Produkty mięsne lub rybne poddane obróbce (wędzeniu, soleniu, suszeniu) mogą być źródłem szkodliwych związków N-nitrozowych 3, 4 .

Należy przy tym podkreślić, że decydującą rolę w walce z nowotworami odgrywają działania mające na celu zapobieganie wystąpieniu schorzeń nowotworowych, czyli profilaktyka pierwotna.

Nie ma jednej idealnej diety, która oddziaływałaby na każdym etapie profilaktyki chorób nowotworowych. Należy raczej zwrócić uwagę na taki sposób odżywiania, który będzie z jednej strony dostarczał wszystkie niezbędne składniki pokarmowe zgodne z normami żywienia i jednocześnie obfitował w składniki zawierające substancje o udowodnionym potencjale antynowotworowym, a z drugiej strony z diety muszą być wykluczone te składniki, które mają udowodnione działanie kancerogenne.

Strategie żywieniowe w profilaktyce nowotworów

Obecnie coraz więcej uwagi poświęca się chemoprewencji nowotworów, czyli strategii opierającej się na wprowadzeniu do codziennego jadłospisu produktów obfitujących w substancje bioaktywne, takie jak związki fitochemiczne (polifenole roślinne, karotenoidy), błonnik pokarmowy, składniki mineralne (wapń, selen), witaminy (C, E, D, foliany), wielonienasycone kwasy tłuszczowe omega-3 oraz pro- i prebiotyki w celu zahamowania lub spowalniania procesu kancerogenezy, a nawet jego odwrócenia. Dlatego wspiera się takie strategie żywieniowe, które obfitują w wyżej wymienione składniki i do których z pewnością można zaliczyć: diety wegetariańskie (różne ich odmiany), dietę śródziemnomorską, tradycyjną dietę azjatycką czy dietę o niskim indeksie glikemicznym.

Charakterystyczne dla wspomnianych powyżej strategii żywieniowych jest duże spożycie produktów pochodzenia roślinnego, które zawierają fitozwiązki, duże ilości błonnika pokarmowego i są źródłem niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych. Wyżej wymienione składniki odgrywają kluczową rolę w profilaktyce chorób nowotworowych na każdym jej etapie.

Polifenole

Polifenole należące do fitozwiązków są jednymi z najbardziej rozpowszechnionych metabolitów w naturze, a ich rozpowszechnienie jest niemal nieograniczone. Szacuje się występowanie 100 000-200 000 metabolitów wtórnych, należących do grupy polifenoli. Związki te naturalnie występują w owocach, warzywach, zbożach i napojach. Owoce, takie jak winogrona, jabłka, gruszki, wiśnie i jagody, zawierają do 200-300 mg tych związków. Kieliszek czerwonego wina, filiżanka herbaty lub kawy zawierają ok. 100 mg polifenoli. Spożywanie zbóż i roślin strączkowych również przyczynia się do zwiększenia ich zawartości w diecie. Polifenole są metabolitami wtórnymi roślin, zaangażowanymi w obronę przed promieniowaniem ultrafioletowym i patogenami. W roślinach mogą przyczyniać się do odczuwania goryczy, cierpkości, ale również odpowiadają za kolor, smak, zapach i stabilność w zakresie utleniania.

Polifenole to związki fitochemiczne pochodzące od fenyloalaniny, które zawierają pierścień aromatyczny z reaktywną grupą hydroksylową. W zależności od struktury mogą być podzielone na różne podgrupy. Dwie podstawowe grupy należące do polifenoli to flawonoidy i fenolokwasy, które są często spotykane w żywności. Kolejne grupy to stylbeny, lignany, a także antocyjany 5 .

Flawonoidy

Flawonoidy stanowią większość w grupie polifenoli. Podgrupa ta ma wspólną strukturę składającą się z dwóch podstawowych aromatycznych pierścieni połączonych trzema atomami węgla, które tworzą utleniony heterocykl. Zidentyfikowano >4000 odmian flawonoidów, z których wiele odpowiedzialnych jest za tworzenie atrakcyjnego koloru kwiatów, owoców i liści. Flawonoidy można podzielić na 6 podklas: flawonole, flawanony, flawony, flawanole, izoflawony, antocyjanidyny. Do grupy flawonoidów zalicza się m.in. kwercetynę, genisteinę, katechinę i epikatechinę, epigalokatechinę, a także rutynę, apigeninę oraz kamperol 6 .

Flawonoidy mają wiele właściwości biologicznych, dzięki którym działają prozdrowotnie i zmniejszają ryzyko wystąpienia różnych chorób. Do tych właściwości zaliczamy działania przeciwzapalne, estrogenne, antybakteryjne, antyalergiczne i cytostatyczne wobec komórek nowotworowych. Należy jednak zauważyć, że działanie antyoksydacyjne zostało najlepiej zbadane i jest jedną z najważniejszych właściwości flawonoidów. Mechanizm przeciwutleniającego działania flawonoidów obejmuje zahamowanie powstawania reaktywnych form tlenu (ROS – reactive oxygen spiecies) poprzez hamowanie enzymów lub chelatowanie pierwiastków śladowych zaangażowanych w wytwarzanie wolnych rodników. Kolejny mechanizm to wymiatanie ROS i zwiększenie ekspresji lub ochrony antyoksydacyjnej organizmu.

Genisteina jest izoflawonem naturalnego pochodzenia należącym do rodziny flawonoidów. Występuje w nasionach roślin strączkowych, a najważniejszym jej źródłem są produkty sojowe. Zauważono, że w populacjach, gdzie spożywa się duże ilości produktów sojowych, np. w krajach azjatyckich, występuje mniejsze ryzyko zgonów z powodu kilku rodzajów nowotworów, a zwłaszcza piersi i prostaty. Struktura chemiczna genisteiny jest bardzo zbliżona do struktury estrogenów. Ze względu na to podobieństwo genisteina może wiązać się z receptorami estrogenowymi, wywierając wpływ na sygnał transdukcji komórek i regulację działania ścieżek sygnałowych komórki. Estrogeny odgrywają istotną rolę w wielu fizjologicznych procesach w tkankach zależnych od hormonów, m.in. uczestniczą w proliferacji komórki, różnicowaniu i apoptozie, ale duże stężenie estrogenów jest głównym czynnikiem ryzyka rozwoju nowotworów zależnych od hormonów. Nie jest jednak do końca jasne, dlaczego syntetyczne estrogeny zwiększają ryzyko zachorowania np. na raka piersi, natomiast fitoestrogeny (do których należy genisteina) wykazują odwrotne działanie. Istnieje coraz więcej dowodów, że oprócz mechanizmów związanych z receptorami estrogenowymi genisteina działa również w sposób od nich niezależny. Fitoestrogen ten hamuje proliferację komórek poprzez wywoływanie apoptozy i hamowanie aktywności enzymów takich jak kinazy tyrozyny białkowej aktywowanej mitogenem. Genisteina również wspomaga przeciwutleniającą obronę organizmu i naprawia DNA, hamuje rozwój naczyń guza, zmniejszając ryzyko przerzutów. Wyniki badań wyraźnie wskazują, że zapobiega powstawaniu nowotworów, wzrostowi komórek nowotworowych i postępowi choroby. Efekty te są możliwe dzięki plejotropowym mechanizmom molekularnym, takim jak regulacja cyklu komórkowego, apoptoza komórki, ścieżki sygnalizacji komórkowej i wywoływanie komórkowego stresu oksydacyjnego.

W wielu przeprowadzonych badaniach epidemiologicznych wykazano związek między dietą bogatą w soję a zapobieganiem nowotworom. W krajach azjatyckich, takich jak Japonia i Chiny, gdzie dieta jest bogata w produkty sojowe, częstość występowania raka piersi i prostaty jest mniejsza niż w Stanach Zjednoczonych i Europie, obserwacje naukowe jednoznacznie wskazują, że spożywanie produktów sojowych wiąże się ze zmniejszeniem ryzyka raka prostaty u mężczyzn i jest odwrotnie proporcjonalne do ryzyka raka piersi u kobiet pochodzenia azjatyckiego 7 .

Stylbeny

Stylbeny to związki fenolowe zawierające dwa pierścienie aromatyczne związane mostem etenowym. Resweratrol (3,5,4 0-trójhydroksystylben) jest członkiem tej rodziny chemicznej, który obficie występuje w diecie człowieka, ponieważ można go znaleźć m.in. w winogronach, jagodach i w niewielkich ilościach w orzeszkach ziemnych. Związek ten jest wytwarzany w roślinach w odpowiedzi na uszkodzenie mechaniczne, zakażenie grzybicze czy promieniowanie ultrafioletowe. Resweratrol występuje również w produktach przetworzonych, takich jak wino. Ze względu na to, że jest naturalnie występującym związkiem, został bardzo dobrze przebadany w kontekście zapobiegania i leczenia wielu chorób, w tym nowotworów. Resweratrol ma zarówno chemoprewencyjny, jak i chemoterapeutyczny potencjał. Jego przeciwnowotworowe działania obejmują kilka dróg sygnalizacji komórkowej: zatrzymanie cyklu komórkowego, supresję proliferacji komórek nowotworowych, indukowanie apoptozy. Resweratrol zmniejsza również nasilenie stanu zapalnego, przeciwdziała angiogenezie i przerzutom. W badaniu klinicznym, przeprowadzonym przez Howells i wsp., obserwowano efekty leczenia resweratrolem u 9 pacjentów z rakiem jelita grubego i dodatkowo z przerzutami do wątroby 8 . Suplementacja resweratrolu (5 g przez 21 dni) zwiększyła ekspresję kaspazy 3 w nowotworowej tkance wątroby, co oznaczało nasilenie apoptozy komórek nowotworowych w porównaniu z 3 pacjentami otrzymującymi placebo. Patel i wsp. również wykazali korzyści ze stosowania resweratrolu u pacjentów z rakiem jelita grubego, ponieważ zmniejszył on proliferację komórek nowotworowych 9 .

Brokuły, kalafior, kapusta, jarmuż należą do rodziny roślin krzyżowych. Ich spożycie wiąże się ze zmniejszonym ryzykiem rozwoju nowotworów. Warzywa krzyżowe zawierają duże ilości witamin, np. folianów i witaminy C, ale być może o wiele ważniejszy jest ich nutrigenomiczny potencjał. Potencjał ten jest generowany przez rodzinę bioaktywnych związków, znanych jako izotiocyjaniany (ITC). Związki te pozyskiwane z brokułów nie są obecne w komórkach rośliny, ale wytwarzane, gdy ściana komórkowa zostaje przerwana. Najlepiej przebadanym ITC z brokułów jest sulforafan (SFN), związek, którego przeciwnowotworowe mechanizmy zostały bardzo dobrze poznane. Charakteryzuje się dobrą biodostępnością, może osiągnąć wysokie stężenie wewnątrzkomórkowe i w osoczu po podaniu doustnym. Związek ten wykazuje działanie ochronne na różnych etapach tworzenia się nowotworu – zarówno w fazie poprzedzającej, jak i w kolejnych, gdy dochodzi do namnażania się komórek nowotworowych. Ma zdolność pobudzania enzymów detoksykacyjnych i zapobiegania uszkodzeniom DNA. Sulforafan hamuje progresję cyklu komórkowego i indukuje apoptozę w komórkach przedrakowych oraz rakowych o różnym pochodzeniu, jednocześnie zdrowe komórki są odporne na apoptozę indukowaną przez SFN, czyniąc go potencjalnie idealnym środkiem przeciwnowotworowym. Mechanizm działania SFN opiera się na angażowaniu wielu czynników transkrypcyjnych, prowadząc do zmiany sygnalizacji komórkowej i utrudniając rozwój komórek nowotworowych. Sulforafan hamuje liczne ścieżki sygnalizacji komórkowej, które są często nadaktywne w komórkach nowotworowych, w tym NF-κB, Akt oraz innych białkach ścieżek przetrwania.

Wielonienasycone kwasy tłuszczowe

Kolejna grupa związków szczególnie istotna w procesie profilaktyki w chorobach nowotworowych to wielonienasycone kwasy tłuszczowe (PUFA – polyunsaturated fatty acid). Odgrywają one istotną rolę w ludzkim organizmie. Uczestniczą w wielu różnych procesach fizjologicznych. Są składnikami strukturalnymi fosfolipidów błon komórkowych oraz służą jako substraty do syntezy wielu fizjologicznych mediatorów, takich jak kwas arachidonowy i eikozanoidy. Kluczowe kwasy tłuszczowe należące do PUFA to kwas linolowy (LA) i α-linolenowy (ALA), które określane są jako niezbędne, ponieważ nie są syntetyzowane w organizmie i z tego powodu muszą być dostarczane razem z dietą. Wyróżniamy dwie główne klasy PUFA: kwasy tłuszczowe z rodziny omega-3 oraz kwasy tłuszczowe z rodziny omega-6. Rodzina kwasów omega-3 charakteryzuje się wysoką aktywnością biologiczną. Przykładowym członkiem tej rodziny jest ALA, który może być przekształcony w aktywniejsze biologicznie kwasy tłuszczowe, takie jak eikozapentaenowy (EPA) i dokozaheksaenowy (DHA).

Kwasy tłuszczowe omega-3 mogą być pozyskiwane z wielu źródeł i powinny być uwzględniane w codziennej diecie dla utrzymania zdrowia i zapobiegania chorobom. Kwas linolenowy jest częstym składnikiem roślin o zielonych liściach; w niektórych z nich kwas linolenowy stanowi połowę wszystkich rodzajów kwasów. Natomiast warzywa liściaste nie zawierają dużych ilości tłuszczów i dlatego nie uznaje się ich za główne źródło kwasu linolenowego. Wiele różnych nasion, a także oleje z nich wytwarzane, zawiera znaczące ilości ALA. Nasiona siemienia lnianego i ich olej zawierają zazwyczaj 45-55% ALA. Dla porównania w olejach rzepakowym, sojowym i z orzechów włoskich zawartość ALA wynosi 10%. Źródłami kwasów EPA i DHA są algi i fitoplankton, a co za tym idzie – ryby i zwierzęta morskie żywiące się nimi. Najważniejszym źródłem DHA i EPA w diecie są tłuste ryby morskie, a zawartość w nich tych kwasów jest zmienna i zależy m.in. od gatunku ryby, temperatury wody i pory roku, w której jest połów. Największe ilości EPA i DHA można znaleźć w łososiu, makreli i śledziu 10 .

Kwasy tłuszczowe omega-3 zaangażowane są zarówno w profilaktykę, jak i leczenie nowotworów. Wielonienasycone kwasy tłuszczowe omega-3, EPA i DHA mogą wywierać działanie przeciwnowotworowe poprzez indukcję apoptozy komórki nowotworowej, same lub w połączeniu z konwencjonalną chemioterapią. Kwasy omega-3 zwiększają również wrażliwość komórek nowotworowych na chemioterapię. Warto więc rozważyć ich zastosowanie w przypadku nowotworów opornych na leczenie. Omawiane kwasy charakteryzują się również selektywną cytotoksycznością. Oznacza to, że powodują śmierć komórek nowotworowych, natomiast wobec zdrowych komórek pozostają minimalnie toksyczne lub są wręcz nietoksyczne. Mechanizmy wspomagania chemioterapii przez kwasy omega-3 nie zostały jeszcze całkowicie wyjaśnione, istnieje natomiast potencjalne wytłumaczenie tego działania. Ponieważ dieta znacząco wpływa na skład lipidów błon komórkowych, dodanie kwasów omega-3 do diety powoduje ich włączenie do wspomnianych lipidów. EPA i DHA mogą znacząco zmienić rozkład i funkcjonalność błon cząsteczek sygnałowych poprzez indukowanie zmian w ich właściwościach fizycznych. Ten mechanizm związany jest z obecnością długiego łańcucha w cząsteczce i nienasyconym charakterem tych kwasów. Długołańcuchowe kwasy tłuszczowe wpływają na stan zapalny za pośrednictwem różnych mechanizmów. Wiele z nich dotyczy zmian w składzie błon komórkowych. Zmiany kompozycji w tych błonach mogą wpływać na płynność błony i sygnalizację komórkową, prowadząc do zmian ekspresji genów. Komórki zaangażowane w odpowiedź zapalną są zwykle bogate w kwas arachidonowy, należący do rodziny kwasów omega-6. Zawartość kwasu arachidonowego oraz kwasów EPA i DHA może być modyfikowana za pomocą doustnego podawania EPA i DHA. Zwiększona zawartość EPA i DHA w błonie komórkowej, a zmniejszona kwasu arachidonowego ogranicza wytwarzanie eikozanoidów. W następnej kolejności powoduje to ograniczenie wytwarzania mediatorów stanu zapalnego, czyli np. peptydowych cząsteczek adhezyjnych lub cytokin. W związku z tym kompozycja kwasów tłuszczowych odgrywa ważną rolę w odpowiedzi zapalnej.

Przeciwzapalne działanie EPA i DHA sugeruje, że mogą one być użyteczne jako środki lecznicze w terapii schorzeń związanych ze stanem zapalnym.

Podczas stanu zapalnego uwalniane są mediatory z leukocytów. Mogą to być mediatory lipidowe (np. prostaglandyny, leukotrieny), miediatory peptydowe (np. cytokiny) lub ROS i histamina. Wymienione wyżej mediatory odgrywają rolę obronną w ludzkim organizmie, lecz gdy są produkowane w większej ilości lub przez dłuższy czas, mogą doprowadzić do niszczenia tkanek, tym samym prowadząc do rozwoju chorób. Na przykład interleukina 6 (IL6) indukuje syntezę białek ostrej fazy w wątrobie, podczas gdy czynnik martwicy guza α (TNFα – tumor necrosis factor α) wywołuje efekty metaboliczne wewnątrz mięśnia szkieletowego, tkanki tłuszczowej i kości. W kontekście nowotworów TNFα bywa czynnikiem niszczącym komórki nowotworowe. Niestety często zmienia się w czynnik promujący aktywność guza. Niektóre komórki nowotworowe mogą wytwarzać go jako autokrynny czynnik wzrostu. Produkcja IL6 jest zwykle związana ze złym rokowaniem. Ten czynnik, podobnie jak TNFα, może służyć jako promotor rozwoju guza. Kolejną cytokiną, której obecność niesie poważne skutki w rozwoju nowotworu, jest interleukina 1β (IL1β). Pełni ona istotną funkcję w rozwoju anoreksji w przebiegu choroby nowotworowej. Wnioskując z przeprowadzonych badań nad czynnikami promującymi rozwój chorób nowotworowych, można stwierdzić, że TNFα, IL6 oraz IL1β są szczególnie szkodliwe.

Błony komórkowe zawierają PUFA zarówno z rodziny omega-3, jak i omega-6. Obydwa typy kwasów tłuszczowych mogą być enzymatycznie przekształcone do eikozanoidów, które modulują różne czynności komórkowe, w tym stan zapalny. Kwas arachidonowy jest głównym składnikiem błon komórkowych, który pod wpływem działania cyklooksygenazy (COX) i lipooksygenazy (LOX) przekształca się głównie w prozapalne prostaglandyny i leukotrieny, a niektóre z nich mogą pobudzać wzrost guza. Odwrotnie kwasy omega-3, w tym EPA i DHA, generują wytwarzanie obojętnych lub przeciwzapalnych cytokin. Podsumowując, przewlekłe zapalenie działa często jak promotor nowotworu, powodując wzrost guza i jego agresywne rozprzestrzenianie 11 .

Indukowanie apoptozy komórek nowotworowych odgrywa istotną rolę w leczeniu raka i reprezentuje widoczny cel wielu strategii leczenia. W licznych badaniach wykazano, że kwasy omega-3 hamują wzrost guza poprzez indukcję śmierci komórek nowotworowych. Apoptoza jest procesem zaprogramowanej śmierci komórek i następuje zarówno w warunkach fizjologicznych, jak i patologicznych. Kwasy EPA i DHA mogą indukować apoptozę komórek nowotworowych in vitro i in vivo w zależności od czasu i dawki. Indukują apoptozę in vitro w liniach komórek nowotworowych pochodzących z różnych guzów litych, w tym raka jelita grubego, przełyku, nowotworów żołądka, wątroby, trzustki, dróg żółciowych, piersi, jajnika, prostaty i pęcherza, a także glejaka, czerniaka oraz białaczki.

Wykazano, że zarówno EPA, jak i DHA wywołują apoptozę w komórkach macierzystych pochodzących z linii komórkowej odbytu. Efekt ten był wyraźnie zwiększony, gdy działały jednocześnie. Co więcej, oba związki zwiększały skuteczność środków chemioterapeutycznych, takich jak 5-fluorouracyl i mitomycyna C. Zaobserwowano również, że sam kwas EPA – a także ze zwiększoną skutecznością w połączeniu z 5-fluorouracylem i oksaliplatyną – wywoływał apoptozę w komórkach nowotworowych opornego na leki raka odbytu 12 .

Wiele rodzajów nowotworów prowadzi do kacheksji nowotworowej, która charakteryzuje się przede wszystkim utratą beztłuszczowej masy ciała. Do fizycznych skutków wyniszczenia nowotworowego zalicza się pogorszenie jakości życia pacjenta, zmniejszenie skuteczności leczenia oraz zwiększenie umieralności. Kacheksja nowotworowa to złożony stan wyniszczenia tkanek, który rozwija się jako zaburzenie wtórne u chorych na nowotwór. Charakteryzuje się ogólnoustrojowym stanem zapalnym, zmianami w składzie ciała, zwiększonym zapotrzebowaniem na składniki odżywcze, hipoalbuminemią, utratą zarówno beztłuszczowej, jak i tłuszczowej masy ciała, anoreksją, niedokrwistością. Wyniszczenie nowotworowe charakteryzuje się też zmianą wykorzystania składników odżywczych. Składniki te wykorzystywane są do wspierania odpowiedzi immunologicznej, a w mniejszym stopniu do rozwoju lub utrzymywania masy mięśniowej. Taka zmiana może zwiększać szybkość degradacji białek mięśni oraz produkcję białek ostrej fazy, z progresywną utratą masy ciała i klinicznymi objawami wyniszczenia. Większość chorych na raka doświadcza spadku masy ciała w procesie postępowania choroby. Utrata tej masy jest głównym czynnikiem prognozującym niską przeżywalność oraz zaburzenia w odpowiedzi na terapię przeciwnowotworową. Kacheksja nowotworowa jest wieloczynnikowym procesem, w którym stan zapalny odgrywa kluczową rolę. Wykazano, że wiele cytokin prozapalnych może bezpośrednio prowadzić do anoreksji i innych metabolicznych zmian, co może być związane z rozwojem wyniszczenia. Ponadto obecność prozapalnych reakcji jest związana z przyspieszoną utratą masy ciała, brakiem łaknienia, hipermetabolizmem i skróceniem czasu przeżycia.

U zdrowych osób i u chorych na nowotwory wytwarzanie cytokin prozapalnych, takich jak IL6, IL1 i TNFα, może być zmniejszone poprzez kwas EPA.

Van der Meij i wsp. zbadali 40 pacjentów z rozpoznanym nowotworem płuca będących w trakcie terapii. Pierwsza grupa chorych otrzymywała doustnie suplement wzbogacony w kwas EPA. Grupa kontrolna otrzymywała izokaloryczny standardowy suplement. Stosowanie suplementów trwało 5 tygodni. Badacze wykazali, że w grupie, która otrzymywała suplement z EPA, poprawiła się jakość życia w porównaniu z grupą kontrolną, u której nie zauważono żadnych zmian 13 .

Podobne wyniki uzyskali Murphy i wsp., którzy w 2012 r. badali również 40 chorych na nowotwór płuca w trakcie leczenia. Pacjenci otrzymywali suplement z olejem rybim zawierającym dawkę 2,5 g EPA i DHA raz dziennie przez 10 tygodni w trakcie chemioterapii. Po tym czasie pacjenci z grupy kontrolnej doświadczyli utraty masy ciała średnio o 2,3 kg, zaś badani otrzymujący olej rybi utrzymywali swoją masę ciała. U chorych, u których zaobserwowano najwyższy wzrost stężenia EPA w osoczu, następowało zwiększenie masy mięśniowej. U ok. 69% pacjentów z grupy badanej zaobserwowano przyrost masy mięśniowej lub jej utrzymanie. Porównując te wyniki z wynikami grupy kontrolnej wykazano, że jedynie 29% pacjentów utrzymało masę mięśniową. Ogólnie chorzy z grupy kontrolnej stracili ok. 1 kg masy mięśni 14 .

Błonnik pokarmowy

Błonnik pokarmowy zgodnie z definicją zaproponowaną przez Kodeks Żywnościowy to jadalne składniki tkanek roślinnych i zwierzęcych, charakteryzujące się tym, że nie ulegają hydrolizie pod wpływem działania enzymów przewodu pokarmowego człowieka. Jest to niejednorodna chemicznie grupa substancji, takich jak polisacharydy nieskrobiowe i związki niepolisacharydowe (ligniny). Biorąc pod uwagę rozpuszczalność, wyróżniamy frakcje błonnika rozpuszczalne, do których zaliczamy pektyny, alginiany, karageny, część hemiceluloz, agar, gumy, śluzy roślinne, i nierozpuszczalne, czyli ligniny, większość hemiceluloz, celulozę. Zarówno WCRF, jak i American Institute for Cancer Research (AICR) (na podstawie wyników uzyskanych w wielu ośrodkach badawczych) podkreślają, że produkty zawierające błonnik pokarmowy wykazują działanie profilaktyczne w stosunku do rozwoju nowotworu jelita grubego 15 . Po raz pierwszy hipotezę, że błonnik pokarmowy ma potencjalny korzystny wpływ na redukcję ryzyka rozwoju nowotworu jelita grubego, wysunął we wczesnych latach 70. ubiegłego wieku Burkitt, który zaobserwował niższe wskaźniki raka jelita grubego wśród Afrykanów spożywających produkty bogate w błonnik. Obecnie zwraca się uwagę na kilka kluczowych mechanizmów wyjaśniających ochronne i profilaktyczne działanie błonnika pokarmowego, takich jak:

  • skrócenie czasu pasażu jelitowego i zwiększenie objętości stolca, co w efekcie zmniejsza czas kontaktu potencjalnych karcynogenów z błoną śluzową jelita grubego
  • wiązanie kwasów żółciowych i potencjalnych karcynogenów w świetle przewodu pokarmowego
  • obniżenie pH treści jelitowej
  • stymulowanie w jelicie grubym fermentacji, która przyczynia się do tworzenia krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA – short chain fatty acid; kwasu masłowego, kwasu propionowego i kwasu octowego) i zakwaszenia stolca
  • stymulowanie rozwoju pożądanej mikroflory jelitowej.

Szczególne znaczenie wśród SCFA ma kwas masłowy, ponieważ sprzyja on apoptozie, promuje różnicowanie komórek i jednocześnie hamuje proliferację, czego konsekwencją jest zatrzymanie cyklu komórkowego komórek zmienionych nowotworowo 16 . W trwającym 5 lat badaniu klinicznym porównywano spożycie błonnika i stężenie SCFA w kale u 344 pacjentów z zaawansowanymi gruczolakami ze spożyciem tych składników u 344 zdrowych osób w podobnym wieku. W badaniu zaobserwowano, że spożycie błonnika było istotnie (p <0,05) zmniejszone u pacjentów z gruczolakiem jelita grubego, podobnie jak stężenie SCFA w kale. Analiza głównych składników wykazała wyraźne różnice mikroflory kałowej obu grup. Clostridium, Roseburia i Eubacterium spp. były istotnie (p <0,001) mniej rozpowszechnione w grupie z zaawansowanym gruczolakiem niż u osób zdrowych, natomiast Enterococcus i Streptococcus spp. bardziej rozpowszechnione w tej grupie 17 .

Doskonałym źródłem błonnika są nasiona roślin strączkowych, których konsumpcja wiąże się ze zmniejszeniem ryzyka zachorowania na raka jelita grubego, prostaty czy piersi. W Four Corner Breast Cancer Study wykazano, że ich zwiększone spożycie przez różne grupy etniczne przyczyniło się do zmniejszonej zapadalności na raka piersi. Oprócz zawartości błonnika nasiona roślin strączkowych charakteryzują się zawartością lektyn, związków o potencjale przeciwnowotworowym. Należą one do białek z licznej klasy protein wiążących węglowodany, mających nieimmunologiczne pochodzenie. Mimo występowania lektyn w wielu roślinach, w nasionach roślin strączkowych można znaleźć ich większy odsetek. Mają one zdolność do hamowania dalszego rozwoju komórek nowotworowych. Wpływają też na ekspresję interleukin i kinaz białkowych poprzez ich modyfikację. W ten sposób działają na układ immunologiczny. Potencjalnie jednocześnie substancje te mogą zostać wykorzystane jako środki w leczeniu nowotworów. Ich działanie polega głównie na wykrywaniu zmian glikozylacji, która jest inna w komórkach nowotworowych. Dlatego też mogłyby posłużyć jako narzędzie w diagnostyce raka, a w tym do wykrycia przerzutów i oceny, w jakim stadium klinicznym znajduje się pacjent i jaki jest stopień zaawansowania jego choroby. Działanie lektyn wymaga dalszych dokładniejszych badań.

Poza lektyną i błonnikiem w roślinach strączkowych występuje wiele substancji przeciwkarcynogennych. Można do nich zaliczyć: kwas foliowy, selen, cynk, inhibitory proteazy, fitosterole, fitochemikalia, saponiny, taniny, a nawet fityniany 18, 19 .

Probiotyki i prebiotyki

Probiotyki to żywe mikroorganizmy, które po spożyciu wywołują korzystny skutek zdrowotny w postaci poprawy równowagi mikroflory jelitowej gospodarza. Właściwości probiotyczne przypisywane są niektórym szczepom bakterii kwasu mlekowego, które należą do rodzajów Lactobacillus i Bifidobacterium, a także drożdżom Saccharomyces boulardii. Prebiotyki to głównie włókna, które są niestrawnymi składnikami żywności, wykazujące zdolność do selektywnego pobudzania wzrostu lub aktywności mikroorganizmów w świetle jelita grubego. Do tej grupy zalicza się oligosacharydy – pochodne fruktozy (fruktooligosacharydy, inulina, oligofruktoza), galaktozy, a także oligosacharydy sojowe oraz glukozylosacharydy.

Probiotyki i prebiotyki mają na celu przywrócenie prawidłowej równowagi mikroflory jelitowej. Wiele wyników badań in vitro i in vivo wskazuje, że bakterie probiotyczne zmniejszają ryzyko, częstość występowania i liczbę nowotworów okrężnicy, wątroby i pęcherza moczowego. Hamowanie rozwoju raka można przypisać wielu mechanizmom, takim jak wzmacnianie układu odpornościowego gospodarza, modulowanie stresu oksydacyjnego i stanu zapalnego lub utrzymywanie zdrowych populacji bakterii, tak aby przewyższały/tłumiły bakterie wytwarzające substancje rakotwórcze. Bakterie probiotyczne wykazują zdolność do wiązania potencjalnych związków kancerogennych, a także ograniczają powstawanie enzymów bakteryjnych (np. β-glukuronidazy, nitroreduktazy, azoreduktazy), odpowiadających za wytwarzanie w świetle przewodu pokarmowego związków mutagennych i kancerogennych 20 .

Podsumowanie

Wysoka zachorowalność na nowotwory złośliwe jest istotnym problemem współczesnego świata. Rola czynników żywieniowych może się zaznaczyć na każdym etapie procesu nowotworowego, od inicjacji przez promocję do progresji. Do żywieniowych czynników ryzyka zachorowania na nowotwory zalicza się powszechne błędy żywieniowe, takie jak zbyt duża podaż tłuszczów (zwłaszcza tych, które uległy zjełczeniu), małe spożycie warzyw i owoców, a co za tym idzie – również niewielkie spożycie błonnika pokarmowego. Decydujące znaczenie w walce z nowotworami wykazują takie działania, które mają na celu zapobieganie wystąpieniu schorzeń nowotworowych, czyli profilaktyka pierwotna.

Nie ma jednej idealnej diety, która oddziaływałaby na każdym etapie profilaktyki chorób nowotworowych. Należy raczej zwrócić uwagę na taki sposób odżywiania, który będzie z jednej strony dostarczał wszystkie niezbędne składniki pokarmowe zgodne z normami żywieniowymi, z drugiej zaś jednocześnie obfitował w składniki zawierające substancje o udowodnionym potencjale antynowotworowym, takie jak polifenole, kwasy omega-3 czy błonnik pokarmowy oraz pro- i prebiotyki.

Odpowiedni model żywienia, obfitujący w produkty pochodzenia roślinnego i produkty o niskim indeksie glikemicznym, bogaty w antyoksydanty i błonnik, zawierający ryby morskie i jednocześnie dostarczający małe ilości produktów zwierzęcych, szczególnie tłustych, może odegrać ważną rolę w profilaktyce nowotworów. Przede wszystkim poprzez odpowiednie modyfikacje diety, polegające na włączeniu produktów bogatych w związki biologicznie czynne, można zapewnić odpowiedni poziom ochrony. Obecnie istnieje wiele mechanizmów zapobiegających nowotworom, wykazywanych przez omówione w artykule związki, duża część z nich wciąż wymaga jednak dokładnego zbadania. Należy podkreślić, że naturalne substancje przeciwnowotworowe przyjmowane w codziennej diecie z pewnością oddziałują lepiej niż suplementacja.

Abstract
ABSTRACT
Importance of diet in cancer prophylaxis

The incidence of malignant neoplasms is a significant problem in the world of today. The impact of nutritional factors may be present at every stage of carcinogenesis, from initiation through promotion to progression. Nutritional risk factors for cancer include common nutritional errors such as an excess of dietary fat (especially rancid) and low consumption of vegetables and fruit, and thus also low consumption of dietary fibre. Action to prevent the occurrence of neoplastic diseases, i.e. primary prevention, is of decisive importance in cancer control efforts. There is not one ideal diet that would have a beneficial impact at every stage of cancer prevention. Rather, attention should be paid to a diet that will, on the one hand, provide all the necessary nutrients in accordance with nutrition standards and at the same time will be rich in ingredients containing substances with proven anti-cancer potential, such as polyphenols, omega-3 acids or dietary fibre, as well as probiotics and prebiotics. Currently, there are many cancer-prevention mechanisms, and these mechanisms are exhibited by the compounds discussed in this article, many of which are still unproven.

Piśmiennictwo
  1. 1. Clinton SK, Giovannucci EL, Hursting SD. The World Cancer Research Fund/American Institute for Cancer Research Third Expert Report on Diet, Nutrition, Physical Activity, and Cancer: Impact and Future Directions. J Nutr 2020;150(4):663-71
  2. 2. Lewandowska AM, Rudzki M, Rudzki S, et al. Environmental risk factors for cancer – review paper. Ann Agric Environ Med 2019;26(1):1-7
  3. 3. Capasso M, Franceschi M, Rodriguez-Castro KI, et al. Epidemiology and risk factors of pancreatic cancer. Acta Biomed 2018;89(9-S):141-6
  4. 4. Kohler LN, Garcia DO, Harris RB, et al. Adherence to Diet and Physical Activity Cancer Prevention Guidelines and Cancer Outcomes: A Systematic Review. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2016;25(7):1018-28
  5. 5. Ghasemzadeh A, Ghasemzadeh N. Flavonoids and phenolic acids: Role and biochemical activity in plants and human. Planta Med 2011;5(31):6697-703
  6. 6. Brunetti C, Fini A, Tattini M, et al. Flavonoids as Antioxidants and Developmental Regulators: Relative Significance in Plants and Humans. Int J Mol Sci 2013;14:3540-55
  7. 7. Spagnuolo C, Russo GL, Orhan IE, et al. Genistein and cancer: current status, challenges, and future directions. Adv Nutr 2015;6(4):408-19
  8. 8. Howells LM, Berry DP, Elliott PJ, et al. Phase I randomized, double blind pilot study of micronized resveratrol (SRT501) in patients with hepatic metastases – safety, pharmacokinetics, and pharmacodynamics. Cancer Prev Res 2011;4(9):1419-25
  9. 9. Patel KR, Brown VA, Jones DJ, et al. Clinical pharmacology of resveratrol and its metabolites in colorectal cancer patients. Cancer Res 2010;70(19):7392-9
  10. 10. Tur JA, Bibiloni MM, Sureda A, et al. Dietary sources of omega 3 fatty acids: public health risks and benefits. Br J Nutr 2012;107:23-52
  11. 11. MacDonald M. Cancer Cachexia and Targeting Chronic Inflammation: A Unified Approach to Cancer Treatment and Palliative/Supportive Care. J Support Oncol 2007;5(4):157-62
  12. 12. Vasudevan A, Woods J, Yu Y, et al. Omega-3 fatty acid is a potential preventive agent for recurrent colon cancer. Cancer Prev Res 2014;7(11):1138-48
  13. 13. Van der Meij BS, Lanquis JA, Smit EF, et al. Oral nutritional supplements containing n-3 polyunsaturated fatty acids affect quality of life and functional status in lung cancer patients during multimodality treatment: an RCT. Eur J Clin Nutr 2012;66(3):399-404
  14. 14. Murphy RA, Chu QS, Reiman T, et al. Nutritional intervention with fish oil provides a benefit over standard of care for weight and skeletal muscle mass in patients with nonsmall cell lung cancer receiving chemotherapy. Cancer 2011;117(8):1775-82
  15. 15. Kunzmann AT, Coleman HG, Huang WY, et al. Dietary fiber intake and risk of colorectal cancer and incident and recurrent adenoma in the Prostate, Lung, Colorectal, and Ovarian Cancer Screening Trial. Am J Clin Nutr 2015;102(4):881-90
  16. 16. Sivaprakasam S, Prasad PD, Singh N. Benefits of short-chain fatty acids and their receptors in inflammation and carcinogenesis. Pharmacol Ther 2016;164:144-51
  17. 17. Chen HM, et al. Decreased dietary fiber intake and structural alteration of gut microbiota in patients with advanced colorectal adenoma. Am J Clin Nutr 2013;97:1044-52
  18. 18. Dahl WJ (ed.). Health benefits of pulses. Springer International Publishing, Floryda 2019
  19. 19. Lagarda-Diaz I, Guzman-Partida AM, Vazquez-Moreno L. Legume Lectins: Proteins with Diverse Applications. Int J Mol Sci 2017;18(6):1242
  20. 20. Irimie AI, Braicu C, Pasca S, et al. Role of Key Micronutrients from Nutrigenetic and Nutrigenomic Perspectives in Cancer Prevention. Medicina (Kaunas) 2019;55(6):283

Pierwszy artykuł:

Niezmienny temat – pandemia

dr n. med. Anna Felińczak
dr n. med. Anna Felińczak
Facebook Podziel się LinkedIn Dodaj do Linkedin Wyślij mailem Wyślij mailem
Ulubione Dodaj do ulubionych