Fruktoza może nasilać rozsiew raka jajnika: co wykazało badanie przedkliniczne

• Komórki raka jajnika, które przetrwały chemioterapię, wydzielały fruktozę, która nasilała rozprzestrzenianie się komórek nowotworowych w modelu przedklinicznym.
• Fruktoza zmniejszała produkcję cholesterolu w sąsiednich komórkach, osłabiając połączenia między nimi.
• Wpływ ograniczenia spożycia fruktozy i stosowania statyn na wyniki leczenia pacjentów nie został ustalony w opisanym badaniu.

Fruktoza jako sygnał dla komórek nowotworowych

Badacze z Instytutu Wistara opisali możliwą rolę fruktozy w rozprzestrzenianiu się agresywnego raka jajnika. Według nich niektóre komórki nowotworowe, które przetrwały chemioterapię, wydzielają ten cukier do otoczenia. Fruktoza działa tam nie tylko jako źródło energii: w modelu przedklinicznym stała się sygnałem chemicznym, który pomagał sąsiednim komórkom nowotworowym nabywać zdolność do rozprzestrzeniania się. Praca została opublikowana w czasopiśmie Nature Aging.

Istotne w tym spostrzeżeniu jest to, że komórki, które przetrwały leczenie, mogą pozostawać biologicznie aktywne, nawet jeśli już się nie dzielą. Pierwszy autor badania, doktorant podoktorancki Aidan Cole, opisał je jako źródło sygnałów molekularnych dla sąsiednich komórek. Badanie pokazuje, że jednym z takich sygnałów może być składnik odżywczy — fruktoza. Poszerza to wiedzę na temat możliwego wpływu komórek, które się nie rozmnażają, na zachowanie guza po terapii.

W kontekście klinicznym ważne są rodzaj leczenia i charakter choroby. Większość pacjentek z rakiem jajnika otrzymuje leki na bazie platyny, które uszkadzają DNA komórek nowotworowych i uniemożliwiają im namnażanie się. Choć wiele pacjentek początkowo dobrze odpowiada na terapię, w większości przypadków rak z czasem powraca. Choroba często rozprzestrzenia się także w jamie brzusznej; przerzuty odpowiadają za około 90% zgonów z powodu raka jajnika.

Co dzieje się po chemioterapii

Aby sprawdzić rolę komórek, które przetrwały chemioterapię, zespół oddzielił je od wydzielanych przez nie substancji. W badaniu przedklinicznym same cząsteczki, bez komórek, wystarczyły, by wyraźnie nasilić rozprzestrzenianie się raka. To rozróżnienie jest ważne: wynik wskazuje na wpływ substancji wydzielanych przez komórki, a nie wyłącznie na działanie samych komórek, które przetrwały. Autorzy określają to jako jedną z pierwszych takich obserwacji w modelu przedklinicznym, a nie tylko w naczyniu laboratoryjnym.

Kolejnym krokiem było ustalenie, które konkretnie substancje wiążą się ze zmianą zachowania komórek nowotworowych. Badacze wyizolowali fruktozę — cukier naturalnie występujący na przykład w owocach i miodzie. Jest ona również składnikiem zwykłego cukru stołowego oraz syropu kukurydzianego o wysokiej zawartości fruktozy, stosowanego w słodzonych napojach i produktach przetworzonych. W eksperymentach komórki, które przetrwały chemioterapię, wytwarzały fruktozę i uwalniały ją do otoczenia.

W opisanym mechanizmie fruktoza pełni rolę nie tylko źródła składników odżywczych, lecz także sygnału dla sąsiednich komórek nowotworowych. Pod wpływem tego sygnału komórki te zyskiwały większą zdolność do rozprzestrzeniania się. Nie oznacza to, że sama fruktoza jest jedyną przyczyną przerzutów: badanie dotyczy konkretnego mechanizmu komórkowego i wyników eksperymentów przedklinicznych. Przedstawia ono wyjaśnienie tego, w jaki sposób komórki po leczeniu mogą nadal wpływać na inne komórki guza.

Jak cukier wpływa na przyleganie komórek

Badacze poinformowali również, że w eksperymentach przedklinicznych duże spożycie fruktozy, porównywalne z jej ilością w słodzonych napojach, mogło nasilać sygnały związane z rozprzestrzenianiem się raka, nawet bez chemioterapii. Obserwacja ta wskazuje na możliwy, wcześniej nieznany mechanizm związku między dietą a zachowaniem guza. Nie dowodzi jednak, że spożywanie cukru powoduje rozprzestrzenianie się raka u ludzi, ani nie pozwala bezpośrednio przenosić wyników eksperymentu na pacjentów.

W publikacji zwrócono także uwagę na potencjalne praktyczne znaczenie diety: w USA syrop kukurydziany o wysokiej zawartości fruktozy może dostarczać niektórym osobom około 8–20% dziennej wartości energetycznej. Autorzy wskazują, że spożycie fruktozy jest czynnikiem, który można zmienić, dlatego w przyszłości dieta może stać się przedmiotem badań nad ograniczaniem rozprzestrzeniania się guza. Nie sprawdzono jednak jeszcze, czy zmniejszenie spożycia fruktozy poprawi wyniki leczenia u pacjentek z rakiem jajnika.

Aby zrozumieć mechanizm komórkowy, zespół badał zmiany w komórkach nowotworowych poddanych działaniu fruktozy, stosując kilka metod, w tym przesiew CRISPR. Podejście to pozwala systematycznie badać geny i ustalać, które z nich wpływają na określony proces komórkowy. W tym przypadku łączny wynik eksperymentów wskazał na zmniejszenie produkcji cholesterolu w sąsiednich komórkach nowotworowych. Połączyło to sygnał fruktozowy ze zmianą właściwości komórek, a nie tylko z ich metabolizmem energetycznym.

Praktyczne wnioski i nierozstrzygnięte kwestie

Cholesterol jest potrzebny nie tylko w kontekście, w jakim zwykle mówi się o nim w związku z sercem. Wchodzi w skład błon komórkowych — zewnętrznych osłon uczestniczących w interakcjach komórki z otoczeniem. W badanym mechanizmie cholesterol pomaga utrzymać połączenia między sąsiednimi komórkami. Działają one jak swoisty biologiczny klej i utrudniają komórkom oddzielanie się od siebie. Dlatego zmniejszenie produkcji cholesterolu pod wpływem fruktozy osłabiało te połączenia.

Gdy więzi między komórkami nowotworowymi słabną, poszczególnym komórkom — zgodnie z proponowanym mechanizmem — łatwiej się odłączyć. Może to ułatwić im wydostanie się z pierwotnego miejsca i rozprzestrzenianie się w inne miejsca. W ten sposób badanie łączy fruktozę, zmniejszenie produkcji cholesterolu i osłabienie połączeń międzykomórkowych w jeden ciąg zdarzeń. Jest to możliwe wyjaśnienie niebezpiecznej cechy raka jajnika, a nie dowód na to, że taki mechanizm działa w ten sam sposób u wszystkich pacjentek.

Wynik dotyczący cholesterolu skłonił badaczy do zwrócenia uwagi także na statyny — powszechnie przepisywane leki obniżające jego poziom. Źródło podaje, że w Stanach Zjednoczonych statyny przyjmuje około 39 milionów osób, ale nie informuje, by badanie wykazało wpływ tych leków na rozprzestrzenianie się raka lub wyniki leczenia. Związek między przyjmowaniem statyn a opisanym mechanizmem pozostaje więc kwestią wymagającą dalszej weryfikacji. Ani zalecenia żywieniowe, ani wnioski dotyczące leków oparte na tych wynikach nie zostały jak dotąd potwierdzone danymi klinicznymi.

Źródło: ScienceDaily