Онкологические заболевания, как известно, возникают по разным причинам — в результате облучения радиацией, генетической предрасположенности, курения, потребления продуктов, содержащих канцерогены, а также неправильного питания. Последнее приводит к ожирению и другим хроническим заболеваниям, среди которых и диабет. Но почему риск рака связан с неправильным питанием, даже если оно не содержит канцерогенов? Точного ответ на этот вопрос до последнего момента у науки не было. Пролить свет на взаимосвязь рациона и онкологических заболеваний удалось лишь благодаря недавнему исследованию ученых из Великобритании и Сингапура.

Неправильное питание повышает риск развития рака, даже если не содержит канцерогены

Как рак связан с питанием

Неправильное питание подразумевает потребление большого количества калорийной пищи, особенно насыщенных жиров, трансжиров, легкоусвояемых углеводов, и т.д. Вместе с малоподвижным образом жизни такое питание вызывает ожирение и повышенный уровень глюкозы в крови, что становится причиной развития других заболеваний, включая диабет и даже рак.

В недавнем исследовании ученые решили выяснить, как именно изменения в метаболизме глюкозы могут способствовать росту злокачественных клеток. Для этого они использовали мышей, человеческие ткани, а также органоиды молочной железы человека. Напомним, что органоидами называются искусственно выращенное скопление клеток того или иного органа, полученных из стволовых клеток. Подробнее об органоидах мы рассказывали в статье, посвященной органоиду мозга с шизофренией.

В своем исследовании ученые обнаружили, что повышенный риск рака связан с временным отключение генов BRCA2, которые обеспечивают защиту организма от онкологических заболеваний. Как только гены перестают функционировать, ДНК начинает мутировать, что в конечном итоге приводит к появлению злокачественных клеток.

Неправильное питание приводит к скачку глюкозы в крови, в результате чего отключаются гены, защищающие ДНК от мутаций

Также ученые обнаружили, что риск развития различных видов онкологических заболеваний возникает даже в том случае, когда перестает работать только одном из двух клеточных генов BRCA2. Но если мутация происходит только в одном из генов BRCA2 в клетках мышей или человека признаков генетической нестабильности не возникает. То есть, проще говоря, ДНК не мутирует. Почему же тогда повышается риск рака?

Как выяснилось, клетки с этой мутацией оказались более уязвимыми к воздействию токсинов окружающей среды, например формальдегидов или ацетальдегидов. Это приводит к еще большему подавлению BRCA2, и как следствие — возникновению рака.

Почему неправильное питание вызывает рак

Чтобы выяснить, почему повышенный уровень глюкозы влияет на важный ген, защищающий от рака, ученые исследовали людей, унаследовавших одну дефектную копию BRCA2. Как выяснилось, клетки у таких людей были более чувствительными к метилглиоксалю (MGO). Это соединение вырабатывается в момент расщепления глюкозы клетками в процессе гликолиза, то есть извлечения из нее энергии.

Из-за неправильного питания в клетках накапливаются мутации, которые вызывают рак

В результате гликолиза генерирует более 90% от всего MGO в клетках. Однако это соединение поддерживается на минимальном уровне за счет пары ферментов. Если ферменты не справляются со своей задачей, уровень MGO повышается, в результате чего в клетках возникают токсичные соединения, которые повреждают ДНК и белки.

Также исследователи обнаружили, что MGO временно отключает функции BRCA2, подавляющего опухоль. Этот эффект авторы наблюдали как в нераковых клетках, так и образцах тканей людей с раком молочной железы, а также в тканях мышей с раком поджелудочной железы. Об этом сообщается в журнале Cell.

Так как ген BRCA2 не инактивируется навсегда, белки, которые он производит, могут вернуться к нормальному уровню. Однако клетки, которые часто подвергаются воздействию MGO, накапливают мутации каждый раз, когда ген BRCA2 перестает функционировать. Как известно, рак обычно возникает как раз из-за мутаций клеток, правда, уже известно, что иногда опухоли возникают и без мутаций, но в данном случае речь не об этом.

Высокий уровень глюкозы, фактически, приводит к повреждению ДНК

Так как MGO способен временно лишить белок BRCA2 способности восстанавливать ДНК, при неправильном питании риск заболеть раком повышается даже у людей, которые имеют две функциональные копии этого гена. Кроме того, исследование показало, что повышенный уровень MGO вызывает осложнения диабета. Однако это соединение легко контролировать при помощи анализов, и при необходимости его можно снизить препаратами. Правда, чтобы использовать полученные знания на практике, ученые должны провести ряд дополнительных исследований.

Однако выводы можно сделать уже сейчас — привести свой рацион в норму и больше заниматься спортом. Это позволит избежать чрезмерного повышения уровня глюкозы в крови, которая является источником MGO в клетках.