צריכת פרוקטוז עלתה במידה ניכרת במהלך חמשת העשורים האחרונים, בעיקר בשל השימוש הנרחב בסירופ תירס עתיר פרוקטוז כממתיק במשקאות ובמזונות אולטרה מעובדים. מחקר חדש מאוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס מראה כי פרוקטוז בתזונה מקדם צמיחת גידול במודלים של בעלי חיים של מלנומה, סרטן שד וסרטן צוואר הרחם. עם זאת, פרוקטוז אינו מתדלק ישירות גידולים, על פי המחקר שפורסם ב-4 בדצמבר בכתב העת טֶבַע.
במקום זאת, מדעני WashU גילו שהכבד הופך את הפרוקטוז לחומרים מזינים שמישים עבור תאים סרטניים, ממצא משכנע שעשוי לפתוח אפיקים חדשים לטיפול וטיפול בסוגים רבים ושונים של סרטן.
הרעיון שאפשר להתמודד עם סרטן באמצעות דיאטה מסקרן".
גארי פאטי, פרופסור מייקל וטנה פאוול לכימיה באמנויות ומדעים ופרופסור לגנטיקה ולרפואה בבית הספר לרפואה, WashU
"כשאנחנו חושבים על גידולים, אנחנו נוטים להתמקד באילו רכיבים תזונתיים הם צורכים ישירות. אתה מכניס משהו לגוף שלך, ואז אתה מדמיין שהגידול תופס אותו", אמרה פטי. "אבל בני אדם הם מורכבים. מה שאתה מכניס לגוף שלך יכול להיות נצרך על ידי רקמה בריאה ואז להמיר למשהו אחר שגידולים משתמשים בו".
"הציפייה הראשונית שלנו הייתה שתאי הגידול מבצעים חילוף חומרים של פרוקטוז בדיוק כמו גלוקוז, ומנצלים ישירות את האטומים שלו לבניית רכיבים תאיים חדשים כמו DNA. הופתענו שפרוקטוז בקושי עבר חילוף חומרים בסוגי הגידול שבדקנו", אמר המחבר הראשון של המחקר, רונלד פאול-גרידר, פוסט-דוקטורט במעבדה של פאטי. "למדנו מהר מאוד שתאי הגידול לבדם לא מספרים את כל הסיפור. חשוב לא פחות הוא הכבד, שהופך את הפרוקטוז לחומרי מזון שהגידולים יכולים להשתמש בהם".
שימוש במטבולומיקה -; שיטה של פרופיל מולקולות קטנות כשהן נעות דרך תאים ועל פני רקמות שונות בגוף -; החוקרים הגיעו למסקנה שאחת הדרכים שבהן רמות גבוהות של צריכת פרוקטוז מעודדות את צמיחת הגידול היא על ידי הגדלת הזמינות של שומנים במחזור הדם בדם. שומנים אלו הם אבני בניין לממברנת התא, ותאים סרטניים זקוקים להם כדי לגדול.
"בדקנו מספר רב של סוגי סרטן שונים ברקמות שונות בכל הגוף, וכולם עקבו אחר אותו מנגנון", אמרה פטי.
עידן סירופ התירס
מדענים זיהו זה מכבר שלתאים סרטניים יש זיקה חזקה לגלוקוז, סוכר פשוט שהוא מקור האנרגיה המועדף על בסיס פחמימות.
מבחינת המבנה הכימי שלו, פרוקטוז דומה לגלוקוז. שניהם סוגים נפוצים של סוכר, עם אותה נוסחה כימית, אך הם שונים באופן שבו הגוף מבצע אותם. הגלוקוז מעובד בכל הגוף, בעוד שפרוקטוז עובר כמעט לחלוטין את חילוף החומרים במעי הדק ובכבד.
שני הסוכרים נמצאים באופן טבעי בפירות, ירקות, מוצרי חלב ודגנים. הם מתווספים גם כממתיקים במזונות מעובדים רבים. פרוקטוז, במיוחד, חדר לתזונה האמריקאית בעשורים האחרונים. הוא מועדף על ידי תעשיית המזון כי הוא מתוק יותר מגלוקוז.
לפני שנות ה-60, אנשים צרכו מעט פרוקטוז יחסית למספרים של היום. לפני מאה שנה, אדם ממוצע צרך רק 5-10 פאונד פרוקטוז בשנה. אם לומר זאת במונחים מוכרים, זה בערך שווה למשקל של ליטר חלב. במאה ה-21, המספר הזה גדל והגיע לכדי שווה ערך ל-15 ליטר חלב.
"אם אתה עובר במזווה שלך ומחפש את הפריטים המכילים סירופ תירס עתיר פרוקטוז, שהוא הצורה הנפוצה ביותר של פרוקטוז, זה די מדהים", אמרה פטי, שהיא גם חברת מחקר במרכז לסרטן Siteman. מבוסס בבית החולים היהודי בארנס וב-WashU Medicine, ובמרכז לתזונה אנושית ב-WashU Medicine.
"כמעט לכל דבר יש את זה. זה לא רק ממתקים ועוגה, אלא גם מאכלים כמו רוטב פסטה, רוטב לסלט וקטשופ", אמר. "אלא אם כן אתה מחפש באופן פעיל להימנע מכך, זה כנראה חלק מהתזונה שלך."
התיאבון של הסרטן לפרוקטוז
לאור העלייה המהירה בצריכת פרוקטוז תזונתי בעשורים האחרונים, חוקרי WashU רצו לדעת יותר על האופן שבו פרוקטוז משפיע על צמיחת גידולים.
פטי ופאול-גרידר החלו את חקירתם בהאכלת בעלי חיים נושאי גידול בתזונה עשירה בפרוקטוז, ולאחר מכן מדידה באיזו מהירות הגידולים שלהם גדלו. החוקרים מצאו שתוספת פרוקטוז מקדמת את צמיחת הגידול מבלי לשנות את משקל הגוף, הגלוקוז בצום או רמות האינסולין בצום.
"הופתענו לראות שיש לזה השפעה דרמטית למדי. במקרים מסוימים, קצב הגדילה של הגידולים הואץ פי שניים או אפילו יותר", אמר פטי. "אכילת הרבה פרוקטוז הייתה בבירור רע מאוד להתקדמות הגידולים הללו."
אבל השלב הבא בניסויים שלהם הכשיל אותם בתחילה. כאשר Fowle-Grider ניסה לחזור על גרסה של בדיקה זו על ידי הזנת פרוקטוז לתאים סרטניים מבודדים בצלחת, התאים לא הגיבו. "ברוב המקרים הם גדלו כמעט לאט כאילו לא נתנו להם סוכר בכלל", אמרה פטי.
אז, פאטי ופאול-גרידר חזרו להסתכל על שינויים במולקולות הקטנות בדם של בעלי חיים שניזונו בתזונה עתירת פרוקטוז. באמצעות מטבולומיקה, הם זיהו רמות גבוהות של מגוון מיני שומנים, כולל ליזופוספאטידילכולינים (LPCs). בדיקות מנות נוספות הראו שתאי כבד שהוזנו פרוקטוז משחררים LPCs.
"מעניין, התאים הסרטניים עצמם לא היו מסוגלים להשתמש בפרוקטוז בקלות כחומר תזונתי מכיוון שהם אינם מבטאים את המנגנון הביוכימי הנכון", אמרה פטי. "תאי כבד כן. זה מאפשר להם להמיר פרוקטוז ל-LPCs, שאותם הם יכולים להפריש כדי להאכיל גידולים."
מאפיין מכריע של סרטן הוא התפשטות בלתי מבוקרת של תאים ממאירים. בכל פעם שתא מתחלק, עליו לשכפל את תוכנו, כולל ממברנות. זה דורש כמות ניכרת של שומנים. בעוד שומנים יכולים להיות מסונתזים מאפס, קל הרבה יותר לתאי סרטן פשוט לקחת שומנים מהסביבה הסובבת שלהם.
"במהלך השנים האחרונות, התברר שתאים סרטניים רבים מעדיפים לקלוט שומנים במקום לייצר אותם", ציינה פטי. "הסיבוך הוא שרוב הליפידים אינם מסיסים בדם ודורשים מנגנוני הובלה מורכבים למדי. LPCs הם ייחודיים. הם עשויים לספק את הדרך היעילה והיעילה ביותר לתמוך בצמיחת הגידול."
הימנעות מפרוקטוז
מעניין לציין שבאותה תקופה שבה צריכת פרוקטוז אנושית עלתה, מספר סוגי סרטן הפכו ליותר ויותר נפוצים בקרב אנשים מתחת לגיל 50. זה מעלה את השאלה האם יש קשר בין המגמות. עם תמיכה של 25 מיליון דולר מ-Cancer Grand Challenges, פאטי התחברה לאחרונה עם Yin Cao, פרופסור חבר לכירורגיה ב-WashU Medicine, וחוקרים אחרים מרחבי העולם, שאף אחד מהם לא היה מעורב במחקר זה, כדי לחקור קשרים אפשריים.
"יהיה מרגש להבין טוב יותר כיצד פרוקטוז תזונתי משפיע על שכיחות הסרטן. אבל מסר אחד מהמחקר הנוכחי הזה הוא שאם חבל לך לחלות בסרטן, אז אתה כנראה רוצה לחשוב על הימנעות מפרוקטוז. למרבה הצער, כלומר קל יותר לומר מאשר לעשות," אמרה פטי.
מלבד התערבות תזונתית, מחברי המחקר אמרו שמחקר זה יכול לעזור לנו לפתח דרך למנוע פרוקטוז להניע את צמיחת הגידול באופן טיפולי, באמצעות תרופות.
"המשמעות של הממצאים האלה היא שאנחנו לא צריכים להגביל את עצמנו לטיפולים שמתמקדים רק בתאי מחלה", אמרה פטי. "במקום זאת, אנחנו יכולים לחשוב על מיקוד חילוף החומרים של תאים בריאים לטיפול בסרטן. זה עבד עם עכברים במחקר שלנו, אבל אנחנו רוצים לנצל את התצפיות שלנו ולנסות לשפר את חייהם של החולים".
מחברי המחקר עובדים עם שותפים קליניים ב-WashU Medicine כדי לחקור ניסוי קליני הקשור לפרוקטוז בתזונה.
