Существует ли прямая связь между добавлением сахара в безалкогольных напитках и ростом раковых опухолей? Результаты нового исследования могут решить этот вопрос.
Исследователи признают, что ожирение увеличивает риск развития рака, а в некоторых исследованиях даже рассматривается наличие причинно-следственной связи между этим метаболическим состоянием и онкологией.
Одним из важных факторов, который может привести к ожирению, является высокое потребление сахара из-за частого потребления обработанных пищевых продуктов и сладких напитков.
Однако до настоящего времени было проведено ограниченное количество исследований, посвященных влиянию сахара на рост опухоли независимо от ожирения.
В настоящее время группа специалистов из Медицинского колледжа Бейлора в Хьюстоне, штат Техас, и Weill Cornell Medicine в Нью-Йорке сотрудничает с коллегами из других исследовательских институтов, чтобы выявить четкую взаимосвязь между сладкими напитками и ускоренным ростом опухолей при колоректальном раке.
В новом исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Science, исследовательская группа изучала влияние кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы на «мышиной» модели колоректального рака.
Команда выбрала раствор из 25-процентного кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы, потому что именно этот тип подсластителей чаще всего используют производители в качестве ингредиента в популярных безалкогольных напитках.
«Растущее число обсервационных исследований повысило осведомленность о связи между употреблением сладких напитков, ожирением и риском развития колоректального рака», — объясняет соавтор Jihye Yun, доцент кафедры молекулярной и человеческой генетики в Медицинском колледже Бейлора. ,
«В настоящее время считается, что сахар вреден для нашего здоровья, главным образом потому, что чрезмерное потребление может привести к ожирению», — продолжает она. «Мы знаем, что ожирение увеличивает риск многих видов рака, включая колоректальный рак; однако мы не были уверены, существует ли прямая и причинная связь между потреблением сахара и раком».
Сахар в кишечнике и крови «кормит» опухоли
Работая над мышиной моделью, ученые стремились не только подтвердить связь между сахаром и прогрессированием опухоли, но и узнать больше об этом механизме.
Команда провела исследование на мышах с ранней стадией колоректального рака, у которых они удалили ген под названием «Apc». Этот ген кодирует белок с тем же названием, и его удаление имитировало мутацию, которая характеризует быстрорастущий рак толстой кишки у людей.
«APC является привратником колоректального рака», — говорит Yun. «Без него нормальные кишечные клетки не прекращают расти и не умирают, образуя опухоли, на ранней стадии называемые полипами», — объясняет она.
«Более 90 процентов пациентов с колоректальным раком имеют этот тип мутации Apc», — отмечает исследователь.
На первом этапе исследования ученые позволили мышам свободно пить сладкий напиток. В результате грызуны прибавляют в весе всего за 1 месяц.
Чтобы определить, будет ли кукурузный сироп стимулировать рост рака независимо от ожирения, команда решила ввести сладкий напиток таким образом, чтобы мыши могли его проглотить, не прибавляя в весе. Так, исследователи давали мышам сладкий напиток перорально через специально разработанный шприц один раз в день в течение 2 месяцев.
После этого двухмесячного вмешательства исследователи заметили, что грызуны не набрали слишком много веса, но у них действительно развились более крупные и более продвинутые опухоли, чем у грызунов, которые получали только воду.
«Эти результаты свидетельствуют о том, что, когда у животных наблюдается ранняя стадия опухолей в кишечнике — которые могут возникать у многих молодых взрослых людей случайно и без предупреждения — потребление даже небольшого количества кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы в жидкой форме может стимулировать рост и прогрессирование опухоли, независимо от ожирения», указывает Yun.
«Необходимы дальнейшие исследования, чтобы донести эти открытия до людей, — признается она, хотя и добавляет, что — однако, наши результаты на моделях на животных показывают, что хроническое употребление сладких напитков может сократить время, необходимое для развития рака».
«У людей обычно требуется от 20 до 30 лет, чтобы колоректальный рак превратился из доброкачественной опухоли на ранней стадии в агрессивный рак», — говорит Yun.
Фруктоза способствует появлению побочных эффектов глюкозы
На следующем этапе исследования группа ученых пошла дальше и изучила потенциальные механизмы, с помощью которых сахар в кукурузном сиропе способствовал быстрому росту опухоли.
Во-первых, ученые обнаружили, что организм мышей с мутацией Apc, получавших умеренные суточные дозы сладкого напитка, содержал большое количество фруктозы и глюкозы — двух разных видов сахара — как в толстой кишке, так и в крови.
Исследователи объясняют, что это открытие позволяет предположить, что раковые опухоли могли собирать и использовать эти сахара различными путями.
Затем ученые использовали специализированные высокочувствительные инструменты, чтобы установить роль двух сахаров в развитии опухолей толстой кишки, и обнаружили, что фруктоза претерпела определенные химические изменения в организме, что позволило ей усилить стимулирующее действие глюкозы на опухоль.
«В большинстве предыдущих исследований использовалась либо глюкоза, либо фруктоза для изучения влияния сахара на животных или клеточных линиях», — отмечает Yun.
Однако она продолжает: «Мы решили, что этот подход не отражает, как люди на самом деле потребляют сладкие напитки, потому что ни напитки, ни продукты не содержат только глюкозу или фруктозу. Они содержат и глюкозу, и фруктозу вместе в одинаковых количествах».
«Наши результаты показывают, что роль фруктозы в опухолях заключается в повышении роли глюкозы в управлении синтезом жирных кислот», — говорит Yun. «Получающееся в результате изобилие жирных кислот может потенциально использоваться раковыми клетками для формирования клеточных мембран и сигнальных молекул, для роста или усиления воспаления».
«Избегайте употребления сладких напитков»
На последнем этапе ученые смоделировали группу мышей, у которых уже была мутация Apc, так что им также не хватало либо генов, которые помогают регулировать метаболизм фруктозы, либо тех, что отвечают за синтез жирных кислот.
Эксперимент показал, что раковые опухоли не росли с увеличенной скоростью ни у одной из этих групп мышей. Этот результат контрастировал с ситуацией у мышей Apc-модели.
«Это исследование показало удивительный результат, что при колоректальном раке используется кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы, основной ингредиент большинства сладких газированных напитков и многих других обработанных пищевых продуктов, в качестве топлива для повышения скорости роста опухолей», — отмечает соавтор исследования доктор Льюис Кэнтли.
«Хотя во многих исследованиях повышенный уровень колоректального рака коррелировал с диетой, это исследование демонстрирует прямой молекулярный механизм корреляции между потреблением сахара и колоректальным раком», — добавляет Кэнтли.
Более того, по словам Yun, «эти открытия также открывают новые возможности для лечения. В отличие от глюкозы, фруктоза не является существенной для выживания и роста нормальных клеток, что говорит о том, что методы лечения, нацеленные на метаболизм фруктозы, заслуживают изучения».
«Таким образом, отказавшись от употребления сладких напитков, можно было бы значительно снизить содержание сахара в толстой кишке без участия лекарственных препаратов».
Jihye Yun
