Z březnové Meduňky: Co byste měli vědět o rakovině: glukóza
Opět vybíráme z aktuálního březnového čísla Meduňky… Nabízíme ukázku z dalšího dílu seriálu MUDr. Ludmily Elekové o onkologických onemocněních:
V předchozím článku jsme si řekli, že na začátku změny zdravé buňky na rakovinnou je trvalé poškození schopnosti mitochondrií tvořit energii aerobním způsobem. Poškozené mitochondrie vyšlou stresový signál do jádra, kde dojde ke změně exprese genů vedoucí k nastartování anaerobního způsobu tvorby energie (fermentace glukózy v cytoplasmě). Tato změna má za následek změnu celého metabolického terénu buňky, aktivaci různých enzymů a genů, což způsobí změnu chování buňky, buňka se stane rakovinnou.
Genová a metabolická teorie vzniku rakoviny
Změna energetického metabolismu je na počátku změn, vedoucích k malignizaci buňky: neustálé dělení a růst, ignorování signálů apoptózy, vyvolání tvorby nových cév a metastáz, spuštění zánětu ale i mutace genů v jádře buňky. První je poškození mitochondrií a teprve pak mutace jaderné DNA.
Mutace DNA vedou ke spuštění rakovinného bujení jen v případě, že postihnou mitochondrie a naruší tvorbu energie. Mutace pouze v jádře k rakovině nevedou. Většina kancerogenů postihuje jako jádro, tak mitochondrie, poškození mitochondrií je ale klíčové. Bez jejich poškození k rakovině nedojde. Že teorie mutací genů v jádře jako příčiny rakoviny není správná, vyplývá mimo jiné z pokusu výměny jádra zdravé a maligní buňky. Když vědci vzali jádro nádorové buňky a vložili ho do cytoplazmy zdravé buňky se zdravými mitochondriemi, výsledkem byla normálně se chovající buňka. Když ale naopak vzali jádro zdravé buňky a vložili ho do cytoplazmy nádorové buňky, buňka se dále chovala jako rakovinná. Kdyby byla prvotní příčinou rakoviny mutace v jaderné DNA, pak by pokus musel dopadnout obráceně.
Další důkazy proti genové teorii paradoxně poskytl projekt TCGA (The Cancer Genome Atlas), spuštěný v USA v roce 2006, mapující genom nádorových buněk v desetitisících různých nádorů od různých pacientů. Výsledky zamotaly hlavy vědcům věřícím v genovou teorii: nebyla nalezena žádná souvislost, žádný vzorec, žádná určující primární mutace genů nebo jejich kombinace, která by se vyskytovala ve všech nádorech. Byly nalezeny velké variace v mutacích mezi nádory od různých lidí, rozdíly v počtu mutací a navíc byly objeveny nádory s jedinou mutací nebo dokonce bez jediné mutace! Vědci také objevili velké rozdíly v mutacích mezi jednotlivými buňkami v rámci jednoho nádoru nebo mezi původním nádorem a metastázami. Stručně řečeno, projekt TGCA selhal jako podpora genové teorie rakoviny. Metabolická teorie, která říká, že rakovina začíná změnou energetického metabolismu buňky a vše následné z této změny vyplývá, dává větší smysl.
Změna metabolismu rakovinné buňky
Jak se tato změna projevuje v praxi? Rakovinná buňka vychytává z krevního oběhu a spotřebovává asi 50x víc glukózy než zdravá buňka, aby kompenzovala neefektivnost anaerobní fermentace glukózy (zisk pouze 2 molekul ATP ve srovnání s 36 molekulami při aerobním spalování v Krebsově cyklu). Ke zrychlení fermentace dochází v důsledku změny exprese genu pro enzym regulující přísun glukózy do fermentačního cyklu. Zdravá buňka se uchýlí pouze při nedostatku kyslíku (např. intenzivní námaha) a jakmile se přísun kyslíku obnoví, fermentace se vypne. Tato regulace je u rakovinné buňky vypnutá. Při fermentaci vzniká ve velkém množství kyselina mléčná, kterou buňky vylučují do okolí. Acidóza v okolí rakoviny je důsledkem jejího metabolismu, nikoli příčinou.
Acidóza je za normálních okolností signálem nedostatku kyslíku. Když trvá dlouho, přiláká k nádoru makrofágy (druh imunitních buněk), které začnou vylučovat růstové faktory stimulující tvorbu nových cév za účelem přívodu kyslíku do tkáně. Bez nových cév by nově vznikající nádor nepřekonal velikost jednoho milimetru. Na novotvorbu cév (angiogenezi) jsou zaměřeny některé léky tzv. biologické léčby, ale ovlivňují jen jediný aspekt angiogeneze, nikoli příčinu tohoto procesu. Proto jejich účinnost není nijak slavná a jsou doprovázeny závažnými vedlejšími účinky. Strava dokáže ovlivnit všechny faktory vedoucí k angiogenezi, ale i ostatní metabolické zvláštnosti rakoviny, proto má zásadní vliv na vznik, růst a šíření rakoviny. Je to tedy acidóza z kyseliny mléčné v důsledku obrovské spotřeby glukózy rakovinnými buňkami, která pohání růst nádoru. Proto je zásadním dietním opatřením při rakovině znemožnit dostupnost glukózy pro nádor. Naštěstí zdravé buňky na rozdíl od rakovinných, které dokáží spalovat jen glukózu, umí v mitochondriích využít i jiné palivo: mastné kyseliny a ketony. Lidé to intuitivně věděli, proto je půst a přísné diety součástí léčebných režimů od dávných dob. Doufám, že následující řádky vám dodají motivaci ke změně stravy i v případě, že se vás rakovina netýká. Platí to totiž i pro prevenci.
Kolik potřebujeme sacharidů?
Glukóza a inzulín aktivují všechny procesy podporující rakovinu: podporují dělení buněk, snižují citlivost na signály apoptózy, podporují tvorbu nový cév, zánět, produkci růstových faktorů, potlačují imunitu. U diabetiků se rakovina vyskytuje dvakrát častěji než u zdravých lidí. Evolučně nastávala zvýšená hladina inzulínu jen někdy a znamenala šanci k tvorbě nových buněk. Naše geny regulující růst a obnovu buněk neočekávají stovky gramů sacharidů denně, jak je dnes doporučováno „odborníky“ na výživu. Hojnost sacharidů byla omezena pouze na krátkou část roku a byla střídána obdobími nedostatku nebo přímo hladu…
Lidský mozek spotřebuje 20 % energie, kterou spotřebuje celé tělo, a to den za dnem, vteřinu za vteřinou, bez odstávky. Mozek může spalovat pouze glukózu, nedokáže spalovat mastné kyseliny. Když ale naši předkové zažívali dlouhá období, kdy žádná glukóza ve stravě nebyla, jak krmili svůj nenasytný mozek? Produkovali ketony. Stav ketózy je záložním způsobem tvorby energie, aby bylo dost energie pro mozek. Ketóza nastává při hladovění nebo velmi nízkém příjmu sacharidů v potravě, tj. ketogenní dietě. Vyčerpají se zásoby jaterního glykogenu, poklesne hladina glukózy a inzulínu, což je signál „není co jíst“. Tuková tkáň začne vylučovat do oběhu mastné kyseliny (hubneme), které se v játrech rozloží a vzniknou ketony a současně trochu glukózy. Veškerou glukózu, kterou potřebujeme, si dokážeme vytvořit z vnitřních zdrojů, nemusíme ji jíst. Nikdy jsme nemuseli.
Nevím, jestli se někdo z odborníků tvrdících, že nutně musíme mít denně sacharidy jako energii pro mozek, zamyslel nad jejich dostupností v divočině: 100g sacharidů znamená buď 200 g obilnin v suchém stavu, 300 g luštěnin v suchém stavu, 500 g škrobových hlíz nebo více než kilogram zeleniny nebo ovoce. Všechno jsou to relativně nové a sezonní potraviny, které vyžadují (až na zeleninu a ovoce) tepelnou úpravu. Spalování glukózy jako hlavního paliva prostě není „továrním nastavením“ lidského těla…
(Celý článek si přečtete v březnové Meduňce.)
