Зв’язок дієти та раку
Дослідження впливу прийому хрестоцвітних овочів, клітковини, стійкого крохмалю, червоного м’яса та органічної їжі на ризик раку
Рак Хіле є загальним терміном для ряду різних захворювань, проте рак, проте, має певні ознаки, такі як стійкість до загибелі клітин, стійке проліферативне передавання сигналів та перепрограмування енергетичного обміну. Для початку розглянемо, зокрема, одну ознаку: набута стійкість до апоптозу. У звичайних умовах клітини, які не проходять певні контрольні пункти під час мітозу або поділу клітин, позначаються програмованою загибеллю клітин шляхом апоптозу, форма клітинного самогубства. Клітини, які вмирають таким чином, повільно стискаються і залишають навколишні тканини цілими («не з ударом, а з скуванням»), і незліченні функціональні дослідження демонструють, що апоптоз служить природним бар’єром для розвитку раку. Подібним чином придушення апоптозу сприяє зростання пухлини.
На відміну від апоптозу, некрозу включає лізис або розрив відмираючої клітини та подальший викид прозапальних цитокінів у навколишнє тканинне мікросередовище, подібне до вибуху наднової. Некротичні клітини вербують запальні імунні клітини до місця пошкодження, яке може активно сприяти пухлині, оскільки багато таких клітин здатні до ангіогенезу, утворення нових кровоносних судин. Таким чином, некротична загибель клітин забезпечує ріст пухлини шляхом набору запальних клітин, які приносять фактори, що стимулюють ріст, до вижилих клітин.
Мікросередовище пухлини Складається з оточуючих неракових клітин і молекул, які раком часто спонукають діяти як співучасники. Якби дане мікросередовище характеризувалось апоптозом як домінуючою формою загибелі клітин над некрозом, це мікросередовище могло уникнути розвитку раку. Якщо рак не викликаний мутаціями і не залежить від мікросередовища пухлини, як макросередовище людини може впливати на клітинне мікросередовище? Чи може вибір дієти допомагати підтримувати належний рівень апоптозу?
Чи може споживання хрестоцвітних овочів знизити ризик раку?
C хвойні овочі містять кілька сполук, включаючи сульфорафан, які здатні викликати апоптоз в лініях раку молочної залози, мозку, крові, кісток, товстої кишки, шлунку, печінки, легенів, ротової порожнини, яєчників, підшлункової залози, простати та шкіри. Крім того, сульфорафан, що міститься у паростках брокколі, бок-чой та капусті, також індукує апоптоз при гострому лімфобластному лейкозі (ALL), найпоширенішому раку крові у дітей.
Дослідження 2008 року показало, що споживання сирої брокколі призвело до «швидшого всмоктування, вищої біодоступності та вищих пікових кількостей сульфорафану в плазмі», ніж споживання вареної брокколі. Кип’ятіння, готування на пару або мікрохвильова піч при високій потужності (850–900 Вт) може інактивувати рослинні мірозинази вміст, необхідний для розщеплення глюкозинолатів, таких як глюкорафанін (GR), на ізотіоціанати (ITC), такі як сульфорафан (SF).
Якщо їсти сирі овочі занадто важко для шлунку, додайте подрібнених насіння коричневої гірчиці, багате джерело мірозинази для вареної брокколі також значно підвищує біодоступність сульфорафану порівняно з вареною броколі. Крім того, під час варіння денатурирує ендогенну рослинну мірозиназу, мікробіоту товстої кишки також володіють ферментами мірозинази що може полегшити гідроліз глюкорафаніну до сульфорафану, хоча і в меншій мірі, ніж це відбудеться в тонкому кишечнику.
Чи може споживання стійкого крохмалю запобігати колоректальний рак?
Рак колону - третій за поширеністю тип раку в західному світі і залишається третьою провідною причиною смерті від раку в США. Особливо викликає занепокоєння нещодавнє зростання раку товстої кишки серед молодих людей. У 1973 році Алан Берг зауважив, що іммігранти відчувають підвищений ризик раку товстої кишки після переїзду в розвинені країни та переходу на західну дієту.
Рідні південноафриканці мають одні з найнижчих показників колоректального раку і часто вживають дієту, багату ферментованою цільнозерновою кукурудзяною кашею, якому часто дозволяється сидіти на вулиці протягом декількох днів після того, як був зроблений. У цих видах їжі, як правило, дуже багато клітковини, відомої як стійкий крохмаль, які деякі типи кишкових бактерій, такі як Faecalibacterium та Roseburia, можуть ферментувати, виробляючи бутират, коротколанцюгова жирна кислота, яка сприяє апоптозу та надає широкий спектр інших протизапальних ефектів.
Бутират подає як основне джерело енергії для епітелію товстої кишки, знижує рівень просвіту і допомагає запобігти розвитку пухлинних популяцій клітин товстої кишки. Дійсно, дослідження показують, що мікробіота кишечника у хворих на рак прямої кишки характеризується значно меншою кількістю бактерій, що продукують бутират, порівняно зі здоровими групами контролю. Бутират є потужним інгібітором класу ферментів, відомих як гістонові деацетилази (HDAC), які розслаблюють структуру хроматину і тим самим забезпечують експресію генів, що сприяють загибелі клітин і апоптозу. Моделі мишей показали, що бутират, що утворюється у відповідь на стійкий прийом крохмалю, може інгібувати колоректальний канцерогенез, посилюючи гостру апоптотичну реакцію на генотоксичні канцерогени. Як підсумовує Річард Ле Ле з Університету Фліндерса Південної Австралії,
"Зміни кількості [дієтичного] ферментованого субстрату здатні змінити біологічну реакцію на пошкодження ДНК".
Дослідження обміну продуктами харчування між корінними африканцями та афроамериканцями показали швидкі взаємні зміни рівня бактерій, відповідальних за вироблення сульфідів, та тих, хто відповідає за виробництво бутирату. На початковому рівні мікробіота кишечника корінних африканців характеризувалася більшою кількістю деградерів крохмалю та виробників бутиратів, тоді як афроамериканці мали більшу кількість потенційно патогенних протеобактерій.
Коли афроамериканці перейшли на корінну африканську дієту з високим вмістом стійкого крохмалю та низьким вмістом жиру, бутирогенез посилився, а запалення товстої кишки опустилося нижче вихідного рівня корінних африканців. Дієта для втручання складалася з продуктів із кукурудзи, бамії, сочевиці, рису, супу з боби темно-синього кольору, скибочок манго, соку гуави, проби та іншої їжі з високим вмістом клітковини. І навпаки, корінні африканці демонстрували підвищену швидкість розростання епітелію слизових оболонок та запалення товстої кишки вище афроамериканських базових значень при переході на західну дієту з ковбасних зв’язків, гамбургерів, картоплі фрі, м’ясного рулету, соленого стейка, локшини, солоного яловичого хешу, пюре та підливи, смаженого печінка та цибуля, запечена квасоля та печиво.
Не все волокно є рівним.
На відміну від інших типів клітковини, таких як некрохмальні полісахариди (NSP), стійкий крохмаль може надати унікальні переваги. Стійкий крохмаль (RS) відноситься до крохмалю, який не всмоктується в тонкому кишечнику і потрапляє в товсту кишку неперетравленою, де може ферментуватися мікробіотою кишечника з утворенням коротколанцюгових жирних кислот, таких як бутират. RS можна охарактеризувати на п’ять типів, перші три з яких зустрічаються у звичайному харчуванні людини: