Profilaktyka nowotworów
Rola diety w profilaktyce chorób nowotworowych
dr n. med. Anna Felińczak
- 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
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 nowotworowych1,2.
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-nitrozowych3,4.
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 antocyjany5.
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 kamperol6.
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.