Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Корректировка диеты часто применяется для лечения и профилактики заболеваний. Онкологические заболевания — не исключение: правильное питание может служить не только профилактической мерой, но и повышать эффективность терапии. Здесь мы предлагаем обсудить «вкусовые предпочтения» раковых клеток и разобраться в том, как отдельные питательные вещества могут помочь бороться с опухолью.
Конкурс «Био/Мол/Текст»-2021/2022
Эта работа опубликована в номинации «Свободная тема» конкурса «Био/Мол/Текст»-2021/2022.
Партнер номинации — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.
Генеральный партнер конкурса — международная инновационная биотехнологическая компания BIOCAD.
Генеральный партнер конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.
«Книжный» спонсор конкурса — «Альпина нон-фикшн»
На вкус и цвет товарищей нет
С начала 1980-х годов ведущие организации здравоохранения выпускают рекомендации по питанию и образу жизни, которые позволяют снизить индивидуальный риск развития рака. Данные рекомендации основаны на результатах метаанализов эпидемиологических исследований (иными словами, анализ многолетнего опыта миллионов людей, которые питались тем или иным образом). Эти рекомендации универсальны и просты в исполнении: они не требуют подсчета калорий, строгого контроля состава продуктов, а лишь предлагают общую схему и принцип питания для поддержания здорового веса (рис. 1).
Рисунок 1. Рекомендации по питанию, которые направлены на снижение вероятности возникновения онкологических заболеваний. Ежедневный рацион должен включать фрукты, овощи, бобовые культуры, цельнозерновые крупы. По возможности, необходимо ограничивать употребление красного мяса, сахара, сладких газированных напитков и алкоголя. Следование данным советам позволит поддерживать здоровый вес в течение всей жизни и снизить индивидуальный риск развития рака.
коллаж авторов статьи. Создан с помощью BioRender.com
Важнейшей особенностью всех раковых клеток является нестабильность генома, которая приводит к огромному генетическому разнообразию опухолей. Несмотря на ряд свойств, присущих всем раковым клеткам, каждая опухоль обладает уникальным набором мутаций, которые и определяют ее агрессивность, скорость роста, эффективность терапии. Генетическое разнообразие опухолей является основной преградой для составления универсальных рекомендаций по питанию для пациентов.
В последнее время исследователи активно изучают влияние питательных веществ на прогрессию опухоли и эффективность лечения. В основном проводятся экспериментальные работы на животных моделях, но есть и немногочисленные клинические исследования. Мы предлагаем читателям познакомиться поближе с особенностями метаболизма опухолевой клетки. Попытаемся разобраться, как вещества, потребляемые с пищей, могут влиять на опухоль и ее окружение. И, наконец, попробуем ответить на вопрос: может ли диета помочь в борьбе с раком?
Рисунок 3. Метаболическая карта — схема, объединяющая основные метаболические пути в клетке.
Метаболизм тесно связан с питанием: ежедневно мы потребляем питательные вещества, которые, с одной стороны, участвуют в катаболических реакциях и поставляют энергию клеткам, а с другой — необходимы для синтеза собственных молекул. Углеводы, белки и жиры, которые мы потребляем, разрушаются в пищеварительном тракте до мономерных единиц: углеводы до моносахаридов (глюкоза, фруктоза и др.), жиры до жирных кислот и глицерина, белки до аминокислот. Эти молекулы поступают в клетки организма и принимают участие в метаболических процессах.
Глюкоза
Глюкоза является основным источником энергии для живых организмов. В нормальном рационе человека она встречается как в свободном виде, так и в составе олиго- и полисахаридов (например, в сахарозе, лактозе и мальтозе). Одним из важнейших биоэнергетических путей в клетке является гликолиз — последовательность химических реакций, в результате которых из 1 молекулы глюкозы получается 2 молекулы пировиноградной кислоты, 2 молекулы АТФ и 2 молекулы NADH. Затем пировиноградная кислота может быть вовлечена в цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса) — биохимический процесс, протекающий в митохондриях, который поставляет NADH и FADH2 что, в конечном счете, делает возможным синтез АТФ посредством окислительного фосфорилирования. При этом из 1 молекулы глюкозы можно получить приблизительно 36 молекул АТФ, что гораздо более выгодно с точки зрения энергетики, нежели просто гликолиз. Вследствие этого большинство клеток активно использует цикл трикарбоновых кислот и окислительное фосфорилирование для получения энергии.
Тем не менее, известно множество случаев, когда по разным причинам клетки смещают баланс в сторону гликолиза, используя этот путь в качестве основного источника энергии, ингибируя ферменты цикла трикарбоновых кислот или активируя ферменты гликолиза.
Давно известно, что опухолевые клетки активно используют гликолиз, несмотря на его относительно низкую эффективность с точки зрения энергетической выгоды. Это явление было открыто Отто Генрихом Варбургом в 1924 году. Сам Варбург считал, что нарушение клеточного дыхания — главная причина развития опухоли. Однако оказалось, что клеточное дыхание в большинстве опухолевых клеток не нарушено, а просто подавляется из-за активного гликолиза. Сейчас понятно, что активный гликолиз дает преимущество опухолевым клеткам. Во-первых, гликолиз протекает без кислорода, и, по-видимому, во многом является адаптацией к гипоксии, которая развивается по мере удаления опухолевых клеток от кровеносных сосудов. Частично эта проблема также решается тем, что раковые клетки могут способствовать ангиогенезу — прорастанию сосудов в опухоль за счет продукции ангиогенных факторов, например фактора роста эндотелия сосудов (VEGF, Vascular endothelial growth factor). Во-вторых, активный гликолиз сопряжен с образованием большого количества молочной кислоты, что приводит к закислению среды, тем самым способствуя инвазии опухоли за счет разрушения нормальных популяции клеток и деградации внеклеточного матрикса.
В то же время, нельзя не отметить тот факт, что эффект Варбурга наблюдается не только в опухолевых клетках, но и вообще во всех активно пролиферирующих клетках. Глюкоза — один из основных источников углерода в клетке, и ее полное окисление в цикле трикарбоновых кислот идет вразрез с потребностями пролиферирующей клетки. Некоторая часть глюкозы, а точнее, ее метаболитов, должна быть направлена на пути биосинтеза аминокислот, нуклеотидов и жирных кислот. Важную роль в производстве предшественников нуклеотидов и аминокислот, а также NADPH, необходимого для синтеза жирных кислот, играет пентозофосфатный путь — альтернативный путь окисления глюкозы, который также имеет ключевое значение в поддержании роста раковых клеток.
Итак, глюкоза особенно необходима раковым клеткам в связи с их активным размножением; при этом она служит не только источником энергии, но и важным предшественником для синтеза аминокислот, нуклеотидов и жирных кислот. Однако помимо непосредственной роли глюкозы в клеточном метаболизме, важным физиологическим аспектом также является эффект инсулина на опухолевые клетки.
Рисунок 4. Взаимодействие инсулина и его рецептора приводит к активации фосфатидилинозитол-3-киназы (PI3K), которая фосфорилирует фосфатидилинозитолдифосфат (PIP2). Образовавшийся фосфатидилинозитолтрифосфат (PIP3) нужен для того, чтобы фосфоинозитид-зависимая киназа-1 (PDPK1) активировала протеинкиназу Akt. Akt необходима для стыковки внутриклеточных везикул, несущих глюкозный транспортер, с клеточной мембраной. Также Akt активирует mTORC1.
Сигнальный путь PI3K/AKT/mTOR играет важную роль в раковых клетках, которые могут активно экспрессировать рецепторы к инсулину и, получая сигналы при их стимуляции, увеличивать темпы роста и размножения.
А что насчет других углеводов?
Рисунок 5. Метаболизм фруктозы. В первой стадии гликолиза глюкоза фосфорилируется до глюкозо-6-фосфата (Гл-6-Ф). Параллельно фруктоза фосфорилируется до фруктозо-1-фосфата (Фр-1-Ф). Фруктоза-1,6-бисфосфат (Фр-1,6-БФ), продукт фосфофруктокиназы (PFK), распадается на глицеральдегидфосфат (ГАФ) и дигидроксиацетонфосфат (ДГАФ), а Фр-1,6-БФ расщепляется на ДГАФ и глицеральдегид (ГА). ДГАФ и ГА переходят в ГАФ, который в оставшихся реакциях гликолиза превращается в пируват (ПИР). ПИР может восстановиться до лактата (ЛАК) или подвергаться превращению в ацетил-КоА, соединение, использующееся в многих биохимических процессах.
Жирные кислоты
Рисунок 6. Ацетил-КоА, продукт окисления жирных кислот, поступает в цикл Кребса. В то же время цитрат, промежуточное соединение цикла Кребса, покидает митохондрию, где превращается в изоцитрат. При окислении изоцитрата происходит перенос водорода на NADP+, образуется NADPH, необходимый клеткам для множества процессов.
Из данных примеров мы видим, что в некоторых случаях жирные кислоты способствуют выживанию и метастазированию опухолевых клеток. Это значит, что для отдельных пациентов диета с низким содержанием жиров может оказаться полезной. В то же время, кетогенная диета, которую мы обсуждали в главе про глюкозу, может вызывать непредвиденные проканцерогенные эффекты и способствовать росту опухоли. Таким образом, режим питания пациентов должен подбираться индивидуально с учетом стадии опухоли, ее локализации и особенностей метаболизма.
Аминокислоты
Как известно, белки принимают участие в большинстве клеточных процессов: поддерживают форму клетки, обеспечивают ее подвижность, контролируют работу генов, регулируют метаболические процессы и многое-многое другое. Аминокислоты являются строительными мономерными блоками для белков. Удивительно, что при огромном разнообразии белков, все они построены из довольно ограниченного набора аминокислот (рис. 7).
Рисунок 7. 20 классических аминокислот.
Метионин
Таким образом, аргинин необходим как некоторым опухолям для роста, так и иммунным клеткам, сражающимся с опухолью. По-видимому, только масштабные клинические испытания помогут понять, в каких случаях стоит исключать или, наоборот, увеличивать содержание аргинина в пище для достижения максимального эффекта терапии.
Цистин и цистеин
В заключение мы хотим уделить внимание витаминам. Витамины необходимы для протекания многих биохимических реакций и должны поступать в организм с пищей. Существует распространенное заблуждение о том, что прием витаминных биодобавок может послужить защитой от рака и других заболеваний. На самом деле, витамины должны поступать исключительно с пищей, а дополнительный прием витаминов здоровым людям в основном не рекомендован (за некоторыми редкими исключениями). Регулярный прием биодобавок может оказаться не только неэффективными, но и вредным, особенно людям, страдающим онкологическими заболеваниями. Давайте рассмотрим пример того, как дополнительный прием витаминов способствует росту опухоли.
Таким образом, витамины необходимы для поддержания функций организма, однако чрезмерное потребление некоторых из них может привести к негативным последствиям, в том числе и к прогрессии опухоли, как в случае с витамином B9. Возможно, диета с низким содержанием фолата будет полезной для некоторых пациентов.
Заключение
Мы постарались кратко охарактеризовать некоторые особенности метаболизма опухолевых клеток и роль питательных веществ в прогрессии рака. В заключение мы хотели бы еще раз обратить внимание на то, что не существует какой-либо универсальной диеты для людей, страдающих онкологическими заболеваниями. Это связано с тем, что опухоли сильно различаются по своему метаболизму. Перечисленные диетические подходы пока что не могут использоваться повсеместно, так как перед внедрением любого из них для каждого типа рака, его локализации и стадии заболевания должны быть проведены масштабные клинические испытания, подтверждающие безопасность и эффективность нового метода лечения. Однако, ввиду многообещающих результатов исследований, модификации диеты являются перспективным подходом к лечению рака. Мы уверены, что в скором времени контроль состава диеты пациентов станет важной частью терапии онкологических заболеваний и поможет спасти многие жизни. А пока что давайте просто стараться питаться правильно и вести здоровый образ жизни. Будьте здоровы!
Аутоиммунные заболевания стали настоящей эпидемией в наши дни, но ситуацию можно поправить если придерживаться протокола AIP (АИП). Что такое AIP?..
Десятки миллионов людей по всему миру страдают от аутоиммунных заболеваний, но ситуацию можно поправить если придерживаться протокола AIP. Что такое AIP? Аутоиммунный протокол (также известный как палео аутоиммунный протокол или АИП) – это более строгая версия популярной палео диеты, имеющая жёсткие ограничения по продуктам питания, провоцирующим аутоиммунный ответ.
Автором протокола является американский доктор наук Sarah Ballantyne (Сара Баллантайн), которая подняла себя с инвалидной коляски, страдая от ожирения и имея в анамнезе сразу несколько аутоиммунных заболеваний: болезнь Хашимото (тиреоидит), псориаз, синдром раздаженного кишечника, аллергия и астма.
Именно Сара Баллантайн оформила свой опыт в специальную диету, исключающую продукты, которые могут стать триггерами к развитию аутоиммунных реакций, хотя похожие диеты описывают в своих книгах её коллеги Робб Вулф («Палеодиета – живое питание для здоровья») и Терри Уолс («Протокол Вальс или победа над рассеянным склерозом с помощью палео-принципов»).
АИП – кратковременная диета, направленная на то, чтобы обратить вспять аутоиммунные заболевания. Длительность зависит от интенсивности аутоиммунных процессов и составляет от 2-х до 6-ти месяцев, а в особо тяжелых случаях может быть пожизненной, при этом обязательным является наблюдение у квалифицированного специалиста.
Для тех, кто хочет просто скинуть лишние килограммы, аутоиммунный палео протокол не подходит, для них есть проверенная кетогенная диета, на которой мы подробно останавливались в статье «Кето диета для похудения и не только».
Цель AIP – управлять аутоиммунными недугами так, чтобы ослабить, а в лучшем случае остановить атаку нашим иммунитетом собственного организма, достичь состояния ремиссии и поддерживать его в долгосрочной перспективе.
Список аутоиммунных заболеваний, которые лечит данная диета весьма обширен, приведем самые распространенные:
У больных активированы иммунные клетки, которые нападают на определенные ткани жизненно важных органов, и если при тиреоидите атаке подвергается щитовидная железа, то при псориазе – белки клеток кожи, при ревматоидном артирите – ткани суставов, при сахарном диабете – бета-клетки поджелудочной железы, а при рассеянном склерозе – миелиновые оболочки нервных волокон и т.д.
При этом основная причина для всех аутоиммунных недугов одна – нарушение баланса иммунной системы.
Как предотвратить и устранить аутоиммунитет?
1) Прежде всего убрать продукты, которые потенциально могут нарушить проницаемость стенок кишечника. Ведь известно, что при синдроме дырявого, протекающего или как его ещё называют раздраженного кишечника в наш кровоток пробираются опасные фрагменты белков (лектины, глютен и пр.), вызывающие активный иммунный ответ. Синдром негерметичного кишечника и дисбактериоз участвуют в запуске механизма всех аутоиммунных заболеваний.
2) Далее обогатить диету продуктами, которые способствуют оздоровлению организма. Имейте ввиду, что дефицит микронутриентов является одним из самых пагубных триггерных факторов в развитии аутоиммунных реакций.
Рассмотрим продукты, вызывающие раздражение кишечника и сверхактивный иммунитет, от которых важно отказаться.
Список запрещенных продуктов на AIP питании
1. Все злаковые, включая гречку, амарант, киноа, семена чиа и зерна, содержащие глютен: пшеница, рожь, ячмень
2. Молочные продукты (молоко, кефир, сыр, творог, сметана, масло гхи)
3. Бобовые, включая фасоль, сою, арахис
4. Пасленовые (помидоры, баклажаны, перец, картофель, кроме батата, ягоды годжи)
5. Яйца (особенно белые)
6. Орехи (кроме кокоса), включая масла, ореховые пасты и муку из них
7. Рафинированные и обработанные сахара и масла
8. Сахарозаменители и подсластители (даже, стевия)
9. Семена, включая кофе, какао, масла и специи из семян
10. Продукты питания, обработанные химикатами и содержащие пищевые добавки (загустители, эмульгаторы, стабилизаторы, усилители вкуса и пр.)
11. Нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП): аспирин, ибупрофен
12. Потенциально вызывающие глютеновый ответ продукты, т.е. содержащие следы из перечисленного: овес, гречка, кукуруза, пшеница, просо, рис, ячмень, рожь, соя, яйца, картофель, дрожжи, молоко, кофе, кунжут, шоколад, чиа
Перечисленные продукты исключены из рациона по следующим причинам:
Для создания возможности исцелиться, нам недостаточно убрать из рациона запрещённые продукты, необходимо обратить внимание на ключевые факторы правильного образа жизни (стресс, сон, физическая активность), а также включить полезные продукты, позволяющие восстановить оптимальный баланс питательных ресурсов, чтобы поддержать здоровье кишечника и отрегулировать иммунитет.
Что можно есть?
Список разрешенных продуктов на AIP питании
1. Овощи всех видов и всех цветов радуги, свежие или приготовленные на пару, стремиться к 8+ порциям в день (одна порция около 230г):
2. Рыба (предпочтительно жирных сортов: макрель, лосось, карп, сельдь, сардины, анчоусы, тунец) и морепродукты. Не менее 3-х раз в неделю (чем больше, тем лучше).
3. Полезные жиры (авокадо, оливковое масло, оливки, кокосовое масло, пальмовое, исключая пальмоядровое).
4. Грибы (шампиньоны, шиитаке, маитаке, лисички и другие съедобные грибы).
5. Качественное мясо и субпродукты, костный бульон.
6. Пробиотические продукты (ферментированные овощи и фрукты типа квашеной капусты, свекольного и ягодного кваса, чайный гриб, кимчи, кокосовый кефир, пробиотики в виде добавок).
7. Фрукты и ягоды (не более 40 г фруктозы в день, оптимально – 20 г).
8. Качественный зеленый чай (3-4 чашки в день), отдаем предпочтение чаю Матча, который содержит самое большое количество антиоксидантов. Больше полезной информации о японском порошковом чае маття в статье «Чай Маття – хит, который заменит кофе».
9. Сухофрукты, кленовый сироп, мед в ограниченном количестве.
Умеренное потребление следующего:
Как видим, диета AIP обеспечивает полноценное сбалансированное питание, избегая обработанных продуктов и пустых калорий.
Важно: вы можете употреблять в пищу продукты, даже если они не рекомендованы АИП, если уверены, что они у вас не вызывают аутоиммунной реакции. И наоборот: если разрешенный продукт отрицательно влияет на ваше самочувствие – исключите его из рациона.
АИП протокол добавки
Для вегетарианцев и не только, ведь в настоящее время смертельная опасность мяса доказана, мы предлагаем пункт 5 заменить, а для убежденных мясоедов, хотя бы дополнить, приемом 2-х капсул ламинина – препарата от компании Лайф Фарм, который содержит витамины, минералы, олигопептиды, факторы роста фибробластов плюс полный спектр заменимых и незаменимых аминокислот. Каждая аминокислота поддерживает уникальные индивидуальные функции, но две из них являются особо ценными, так как не представлены в большинстве диет – это глицин и пролин. Обе аминокислоты находятся в соединительной ткани и играют ключевую роль в лечении, а препарат Laminine богат ими.
Источником Омега жирных кислот в идеальном соотношении, витамина К2 и коэнзима Q10 является второй препарат LifePharm – Ламинин Омега, вся информация о котором размещена здесь.
Диетические рекомендации Paleo Approach (Палео-подхода) разработаны специально для того, чтобы залечить кишечник, восстановить микрофлору, уменьшить воспаление и устранить атаки иммунитета против своего тела, а также отрегулировать гормональный фон и восполнить дефицит микроэлементов, чтобы поддерживать нормальное функционирование всех систем организма.
Стиль жизни AIP способствует достаточному сну, управлению стрессом и физической активностью, поскольку они являются важными иммуномодуляторами.
Если у вас диагностирован аутоиммунный недуг, то с высокой степенью вероятности, вы испытаете недостаток одного или нескольких питательных веществ, таких как:
Все вышеперечисленные вещества необходимо добавлять в свой рацион в виде биодобавок, а также L-глютамин, способствующий восстановлению функции кишечного барьера и коллаген, (курсами), особенно полезный для людей с заболеваниями соединительной ткани или кожи.
Ниже мы привели перечень добавок (каждое наименование является активной ссылкой), направленных на восстановление защитных функций организма и норму их потребления в день:
Особого внимания заслуживает витамин Д и вот почему: многочисленные исследования показали связь между дефицитом витамина D, повышенным воспалением и нарушением регуляции иммунной системы, демонстрируя необходимость витамина D в поддержании здорового и эффективного иммунного ответа.
Витамин D способен контролировать иммунную функцию на нескольких различных уровнях:
Опираясь на эти факты, мы настоятельно рекомендуем добавлять витамин солнца дозировкой не менее 2000 IU (международных единиц) в ежедневный рацион AIP для усиления эффективности протокола.
Купить натуральный холекальциферол (витамин Д3) премиального качества от известного бренда Солгар, можно на проверенном сайте онлайн магазина органки Айхерб, кликнув на фото ниже
И в завершении поговорим о самом приятном моменте АИП – реинтродукции.
Реинтродукция – это возвращение некоторых из продуктов, исключенных аутоиммунным протоколом, особенно тех, которые имеют высокую питательную ценность, например, пасленовые (кроме картофеля), орехи, яйца, семечки.
Если ваше заболевание вышло в стадию устойчивой ремиссии, можно приступать к реинтродукции. Возвращать обычные продукты нужно постепенно, наблюдая за реакцией организма. Если процесс идет хорошо, можно расширить пищевое разнообразие, в противном случае всегда можно вернуться на AIP, при этом вы уже будете лучше понимать триггеры своей болезни.
AIP – это целый набор инструментов для понимания того, как ваше тело реагирует на пищевой рацион, образ жизни и окружающую среду, а также методологии лечения с учетом индивидуальных проблем со здоровьем.
И помните: любое аутоиммунное заболевание непосредственно связано с нашим ежедневным выбором продуктов питания и образом жизни в целом.
Соблюдайте протокол и будьте здоровы!
С любовью и заботой ваш «Фактор Жизни»