محدود کردن فروکتوز، راهی جدید برای مبارزه با بیماری

مصرف فروکتوز در پنج دهه گذشته به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. عمدتاً به دلیل استفاده گسترده از شربت ذرت با فروکتوز بالا به عنوان شیرین‌کننده در نوشیدنی‌ها و غذاهای فوق‌ فرآوری شده. تحقیقات جدید دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس نشان می‌دهد که فروکتوز رژیم غذایی رشد تومور را در مدل‌های حیوانی ملانوما، سرطان سینه و سرطان دهانه رحم تقویت می‌کند.

به گزارش رسانه اخبار پزشکی مدنا، دانشمندان WashU کشف کردند که کبد فروکتوز را به مواد مغذی قابل استفاده برای سلول‌های سرطانی تبدیل می‌کند، یک یافته جذاب که می‌تواند راه‌های جدیدی را برای مراقبت و درمان انواع مختلف سرطان باز کند. گری پتی، استاد شیمی در هنر و علوم مایکل و تانا پاول و استاد ژنتیک و پزشکی در دانشکده پزشکی، همگی در WashU، گفت: «ایده اینکه بتوانید سرطان را با رژیم غذایی درمان کنید جذاب است.»

پتی گفت: «وقتی به تومورها فکر می‌کنیم، تمایل داریم روی اینکه کدام اجزای رژیم غذایی را مستقیماً مصرف می‌کنند تمرکز کنیم. شما چیزی را در بدن خود قرار می‌دهید و سپس تصور می‌کنید که تومور آن را جذب می‌کند. اما انسان‌ها پیچیده هستند. آنچه شما در بدن خود قرار می‌دهید می‌تواند توسط بافت‌های سالم مصرف شود و سپس به چیزی دیگری که تومورها از آن استفاده می‌کنند تبدیل شود.»

رونالد فاول گریدر، اولین نویسنده این مطالعه و محقق فوق دکترا در آزمایشگاه پتی، گفت: «انتظار اولیه ما این بود که سلول‌های توموری فروکتوز را مانند گلوکز متابولیزه می‌کنند و مستقیماً از اتم‌های آن برای ساخت اجزای سلولی جدید مانند DNA استفاده می‌کنند. ما متعجب شدیم که فروکتوز در انواع توموری که آزمایش کردیم به سختی متابولیزه می‌شد. ما به سرعت متوجه شدیم که تنها سلول‌های توموری کل داستان را نمی‌گویند. کبد نیز به همان اندازه مهم است که فروکتوز را به مواد مغذی قابل استفاده برای تومورها تبدیل می‌کند.»

با استفاده از متابولومیکس (روشی برای پروفایل‌سازی مولکول‌های کوچک در حین حرکت آن‌ها در سلول‌ها و بین بافت‌های مختلف بدن) محققان نتیجه گرفتند که یکی از راه‌هایی که سطح بالای مصرف فروکتوز رشد تومور را تقویت می‌کند، افزایش در دسترس بودن لیپیدهای گردش خون در خون است. این لیپیدها بلوک‌های ساختمانی برای غشای سلولی هستند و سلول‌های سرطانی برای رشد به آن‌ها نیاز دارند.

پتی گفت: «ما به سرطان‌های مختلف زیادی در بافت‌های مختلف در سراسر بدن نگاه کردیم و همه آن‌ها از مکانیسم یکسانی پیروی می‌کردند.» عصر شربت ذرت دانشمندان مدت‌هاست می‌دانند که سلول‌های سرطانی میل شدیدی به گلوکز دارند، یک قند ساده که منبع انرژی ترجیحی بدن بر پایه کربوهیدرات است. از نظر ساختار شیمیایی، فروکتوز شبیه به گلوکز است. هر دو نوع قند رایج هستند و فرمول شیمیایی یکسانی دارند، اما در نحوه متابولیسم آن‌ها توسط بدن متفاوت هستند. گلوکز در سراسر بدن پردازش می‌شود در حالی که فروکتوز تقریباً به طور کامل توسط روده کوچک و کبد متابولیزه می‌شود.

هر دو قند به طور طبیعی در میوه‌ها، سبزیجات، محصولات لبنی و غلات یافت می‌شوند. آن‌ها همچنین به عنوان شیرین‌کننده در بسیاری از غذاهای فرآوری شده اضافه می‌شوند. به ویژه فروکتوز در چند دهه گذشته به رژیم غذایی آمریکایی نفوذ کرده است. این ماده توسط صنعت غذا ترجیح داده می‌شود زیرا شیرین‌تر از گلوکز است.

قبل از دهه ۱۹۶۰، مردم نسبت به امروز فروکتوز نسبتاً کمی مصرف می‌کردند. یک قرن پیش، یک فرد متوسط ​​فقط ۵ تا ۱۰ پوند فروکتوز در سال مصرف می‌کرد. برای بیان آن به عبارت آشنا، این تقریباً برابر با وزن یک گالن شیر است. در قرن بیست و یکم، این عدد به اندازه ۱۵ گالن شیر افزایش یافته است.

پتی که عضو تحقیقاتی مرکز سرطان سیتمن در بیمارستان بارنز-یهودی و مرکز تغذیه انسانی در WashU Medicine است، گفت: «اگر به انبار خود بروید و به دنبال اقلامی باشید که حاوی شربت ذرت با فروکتوز بالا هستند، که رایج‌ترین شکل فروکتوز است، بسیار حیرت‌انگیز است.»
او گفت: «تقریباً همه چیز آن را دارد. این فقط آب نبات و کیک نیست، بلکه غذاهایی مانند سس پاستا، سس سالاد و کچاپ نیز هستند. مگر اینکه به طور فعال از آن اجتناب کنید، احتمالاً بخشی از رژیم غذایی شماست.» اشتهای سرطان برای فروکتوز با توجه به افزایش سریع مصرف فروکتوز در رژیم غذایی در دهه‌های اخیر، محققان WashU می‌خواستند بیشتر بدانند که چگونه فروکتوز بر رشد تومورها تأثیر می‌گذارد.

پتی و فاول گریدر تحقیقات خود را با تغذیه حیوانات حامل تومور با رژیم غذایی غنی از فروکتوز آغاز کردند و سپس سرعت رشد تومورهای آن‌ها را اندازه‌گیری کردند. محققان دریافتند که فروکتوز اضافه شده رشد تومور را بدون تغییر وزن بدن، گلوکز ناشتا یا سطح انسولین ناشتا افزایش می‌دهد. پتی گفت: «ما متعجب شدیم که دیدیم تأثیر نسبتاً چشمگیری داشت. در برخی موارد، سرعت رشد تومورها دو برابر یا حتی بیشتر افزایش یافت. خوردن مقدار زیادی فروکتوز به وضوح برای پیشرفت این تومورها بسیار بد بود.»

اما گام بعدی آزمایش‌های آن‌ها در ابتدا آن‌ها را گیج کرد. هنگامی که گریدر تلاش کرد نسخه دیگری از این آزمایش را با تغذیه فروکتوز به سلول‌های سرطانی جدا شده در یک ظرف انجام دهد، سلول‌ها واکنش نشان ندادند. پتی گفت: «در بیشتر موارد، آن‌ها تقریباً به آرامی رشد کردند که انگار هیچ قندی به آن‌ها نداده‌ایم.»

بنابراین، پتی و فاول گریدر به بررسی تغییرات در مولکول‌های کوچک در خون حیوانات تغذیه شده با رژیم غذایی با فروکتوز بالا بازگشتند. با استفاده از متابولومیکس، آن‌ها سطوح بالای انواع مختلف گونه‌های لیپیدی، از جمله لیزوفسفاتیدیل کولین‌ها (LPCs) را شناسایی کردند. آزمایش‌های اضافی ظرف نشان داد که سلول‌های کبدی که با فروکتوز تغذیه می‌شوند، LPCها را آزاد می‌کنند.
پتی گفت: «جالب اینجاست که خود سلول‌های سرطانی نمی‌توانستند به راحتی از فروکتوز به عنوان ماده مغذی استفاده کنند زیرا ماشین‌آلات بیوشیمیایی مناسب را بیان نمی‌کنند. سلول‌های کبدی این کار را انجام می‌دهند. این به آن‌ها اجازه می‌دهد فروکتوز را به LPCها تبدیل کنند که می‌توانند برای تغذیه تومورها ترشح کنند.»

یکی از ویژگی‌های مشخصه سرطان، تکثیر کنترل‌نشده سلول‌های بدخیم است. هر بار که یک سلول تقسیم می‌شود، باید محتوای خود، از جمله غشاها را تکثیر کند. این نیاز به مقدار قابل توجهی لیپید دارد. در حالی که لیپیدها می‌توانند از ابتدا سنتز شوند، برای سلول‌های سرطانی بسیار آسان‌تر است که به سادگی لیپیدها را از محیط اطراف خود جذب کنند.
پتی خاطرنشان کرد: «در چند سال گذشته، مشخص شده است که بسیاری از سلول‌های سرطانی ترجیح می‌دهند لیپیدها را جذب کنند تا اینکه آن‌ها را بسازند. پیچیدگی این است که اکثر لیپیدها در خون نامحلول هستند و به مکانیسم‌های انتقال نسبتاً پیچیده نیاز دارند. LPC ها منحصر به فرد هستند. آن‌ها ممکن است موثرترین و کارآمدترین راه برای حمایت از رشد تومور باشند.»

اجتناب از فروکتوز جالب توجه است که در همان دوره زمانی که مصرف فروکتوز انسان افزایش یافته است، تعدادی از سرطان‌ها در بین افراد زیر ۵۰ سال شیوع بیشتری پیدا کرده است. این سؤال را مطرح می‌کند که آیا این روندها با هم مرتبط هستند یا خیر.

پتی با حمایت از چالش‌های بزرگ سرطان، اخیراً با یین کائو در WashU Medicine و سایر محققان از سراسر جهان، که هیچ‌کدام در این مطالعه شرکت نداشتند، برای بررسی ارتباطات احتمالی همکاری کرده است. پتی گفت: «درک بهتر اینکه چگونه فروکتوز رژیم غذایی بر بروز سرطان تأثیر می‌گذارد هیجان‌انگیز خواهد بود. اما یک پیام مهم از این مطالعه فعلی این است که اگر متأسفانه به سرطان مبتلا هستید، احتمالاً می‌خواهید در مورد اجتناب از فروکتوز فکر کنید. متأسفانه، گفتن این آسان‌تر از انجام دادن آن است.»