С какво се хранят раковите клетки

Всички клетки в човешкото тяло се нуждаят от хранителни вещества и енергия, за да функционират, да се делят и да поддържат жизнените си процеси. Раковите клетки не са изключение – напротив, техните енергийни потребности са значително по-високи, тъй като растат и се размножават с по-бързи темпове. 

Туморните клетки метаболизират хранителните вещества в тялото по различен начин, така че да извлекат максимална полза от тях. Вместо да следват обичайния път за производство на енергия, много видове рак променят начина, по който преработват и използват захарите, аминокиселините и мазнините, така че не просто да оцелеят, а да се делят и развиват дори в неблагоприятна среда.   

Глюкоза – предпочитаният източник на енергия  

Глюкозата, известна още като гроздова захар, е основен източник на енергия за всички клетки. Но при раковите се наблюдава нещо необичайно – те консумират глюкоза в много по-големи количества, отколкото здравите клетки. Това се дължи на така наречения ефект на Варбург – явление, при което туморните клетки разграждат глюкозата до млечна киселина (лактат) дори когато в околната среда има достатъчно кислород. 

В нормални условия здравите клетки използват кислорода, за да извлекат максимално количество енергия от глюкозата чрез процес, наречен аеробно клетъчно дишане. При него глюкозата се разгражда напълно до въглероден диоксид и вода в митохондриите, което води до образуване на до 36 молекули АТФ (енергийна единица) от една молекула глюкоза.

Когато липсва кислород, например, при физическо натоварване, или в зони с лошо кръвоснабдяване, клетките преминават към анаеробен метаболизъм, при който глюкозата се разгражда частично и се превръща в млечна киселина. Този процес обаче произвежда само 2 молекули АТФ от глюкозна молекула – метод, който енергийно е много по-неефективен, но е по-бърз.

Изненадващо, раковите клетки избират точно този „неефективен“ път дори когато кислородът е наличен. 

Защо раковите клетки използват този по-малко ефективен метаболитен път

Причината е, че така те могат много по-бързо да обработват големи количества глюкоза и паралелно да генерират междинни продукти като аминокиселини, нуклеотиди и мазнини, нужни за изграждането на нови туморни клетки.

Този тип метаболизъм дава на туморните клетки още едно важно предимство – влияние върху средата, в която се развиват. При разграждането на глюкозата до млечна киселина се повишава киселинността в тъканите около тумора, което създава неблагоприятни условия за дейността на имунната система. 

Киселата среда пречи на имунните клетки да разпознават и атакуват тумора, като същевременно улеснява неговото проникване и разпространение в околните клетки и тъкани.

Именно поради този засилен глюкозен метаболизъм, раковите клетки могат да бъдат засечени чрез PET скенери – при това изследване се използва радиоактивно маркирана глюкоза, която туморите поглъщат значително по-интензивно от здравите клетки, и така се визуализират ясно на образа.  

Аминокиселини – „резервния“ източник на енергия 

Освен глюкоза, раковите клетки използват като източник на енергия и аминокиселини – основните градивни елементи на белтъците. Сред тях най-важна роля играе глутаминът. Това е аминокиселината, която се среща в най-големи количества в кръвта и участва в редица жизненоважни процеси – включително в изграждането на нови молекули и в поддържането на клетъчната защита.

При много видове рак туморните клетки стават изключително зависими от глутамина – толкова, че ако достъпът им до него се ограничи, растежът им може да се забави или напълно да спре. Затова глутаминът често се нарича „резервното гориво“ за раковите клетки. Те го използват, за да произвеждат енергия, но също така и нуклеотиди (от които се синтезира ДНК и РНК), аминокиселини, и антиоксиданти като глутатион – които ги защитават от оксидативен стрес.

Но не само глутаминът има значение. Други аминокиселини, като серин и глицин, също са важни за някои видове тумори (рак на гърдата, дебелото черво и панкреаса). Те участват в синтеза на ДНК и на молекули, които предпазват клетката от увреждане. 

При продължително гладуване или липса на достатъчно аминокиселини, раковите клетки могат да започнат да рециклират собствените си белтъци чрез процеса автофагия. По този начин те си набавят необходимата енергия и градивни елементи за тяхното оцеляване и развитие. 

Мазнините – много повече от просто източник на калории

Мазнините често се възприемат само като източник на калории, но за раковите клетки те са нещо много повече. Те осигуряват два пъти повече енергия за всеки грам в сравнение с въглехидратите и белтъците, и са основен компонент на клетъчните мембрани.

При бързо растящите тумори се наблюдава активиране на собственото производство на мастни киселини, както и повишено усвояване на мазнини от храната. 

Окислението на мазнини (процесът, чрез който се превръщат в енергия) също играе роля. Раковите клетки, които се развиват в среда с ограничен кислород или храна, често се обръщат към мазнините като алтернативен източник на енергия. Някои липиди участват в клетъчната сигнализация – тоест, те действат като „вестоносци“, които активират определени гени и пътища, свързани с растежа и разпространението на тумора.

„Захарта храни туморните клетки“ – мит или научен факт

Много често хората, сблъсквайки се с диагнозата рак, първо чуват или прочитат следното твърдение: „Захарта храни туморните клетки“. В него има голяма доза истина, но и някои неточности.

Факт е, че туморните клетки използват повече глюкоза от здравите. Това обаче не означава, че ако изключим захарта от менюто си, ще успеем да преборим тумора. Човешкият организъм е изключително добре устроен – той поддържа сравнително постоянни нива на кръвна захар, дори при периоди на пълно гладуване. Когато не приемаме въглехидрати, черният дроб започва сам да произвежда глюкоза от аминокиселините и мазнините – процес, известен като глюконеогенеза. С други думи, дори при строг хранителен режим, раковите клетки все още ще имат достъп до глюкоза, макар и в ограничени количества.

По-важното обаче е, че всички клетки в тялото се нуждаят от глюкоза. Ако драстично ограничим приема на въглехидрати, можем неволно да навредим повече на здравите клетки, отколкото на тумора.

От друга страна, прекомерният прием на захар и преработени въглехидрати може да увеличи риска от някои видове рак, но не защото директно „захранва“ тумора, а защото води до наднормено тегло, метаболитен синдром и инсулинова резистентност – всички те са рискови фактори за онкологични заболявания.

Основни препоръки при превенция и лечение на рак

Научният консенсус е ясен – няма универсален режим, който да лекува рака чрез хранене. 

Но има ясни препоръки какво може да помогне:

• Поддържане на здравословно тегло – наднорменото тегло е рисков фактор за много видове рак;

• Ограничаване на консумацията на преработените храни – те допринасят за инсулинова резистентност и възпаление в организма;

• Консумация на повече растителни храни, фибри, плодове и зеленчуци - те поддържат здравето на червата и имунитета;

• Консумация на достатъчно протеини – особено важно по време на лечение, за да се предотврати загубата на мускулна маса;

• Ограничаване на алкохола – доказан канцероген, който увеличава риска от няколко вида рак;

• Консултация с клиничен диетолог – препоръчително при напреднал стадий на заболяването или в комбинация с лечение.

Няма магическа храна, която да убива рака. Но има начин на живот, който може да подпомогне тялото в борбата с него. Той включва здравословно хранене, подходяща физическа активност, справяне със стреса и отказаване от лоши навици – тютюнопушене и алкохол. Рационалният подход към храненето и начина на живот подпомага както физическата издръжливост, така и психическата устойчивост по време на лечението. 

Научни източници:

• Hanahan, D., & Weinberg, R. A. (2011). Hallmarks of cancer: The next generation. Cell, 144(5), 646–674. https://doi.org/10.1016/j.cell.2011.02.013

• Klement, R. J., & Champ, C. E. (2014). Calories, carbohydrates, and cancer therapy with radiation: Exploiting the five R's through dietary manipulation. Cancer & Metabolism, 2, 12. https://doi.org/10.1186/2049-3002-2-12

• Longo, V. D., & Panda, S. (2016). Fasting, circadian rhythms, and time-restricted feeding in healthy lifespan. Cell Metabolism, 23(6), 1048–1059. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2016.06.001

• World Cancer Research Fund / American Institute for Cancer Research. (2018). Diet, nutrition, physical activity and cancer: A global perspective. https://www.wcrf.org/dietandcancer