Το άρθρο εξετάζει πώς μια δίαιτα μπορεί να καθυστερήσει την εξέλιξη των εγκεφαλικών όγκων, εστιάζοντας στο γλοιοβλάστωμα, την πιο επιθετική μορφή καρκίνου του εγκεφάλου. Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν διαπίστωσαν ότι τα καρκινικά κύτταρα του εγκεφάλου μεταβολίζουν τη γλυκόζη διαφορετικά από τα υγιή κύτταρα, χρησιμοποιώντας τη για την ανάπτυξη νέων καρκινικών κυττάρων.
Μια δίαιτα χαμηλή σε ορισμένα αμινοξέα, όπως η σερίνη και η γλυκίνη, βελτίωσε την αντίδραση των ποντικιών στη θεραπεία και οδήγησε σε μικρότερους όγκους. Οι ερευνητές σχεδιάζουν κλινικές δοκιμές για να αξιολογήσουν αν τέτοιες δίαιτες μπορούν να βοηθήσουν ασθενείς με γλοιοβλάστωμα.
Διαβάστε παρακάτω
Το γλοιοβλάστωμα, γνωστό και ως πολύμορφο γλοιοβλάστωμα (GBM), αποτελεί την πιο επιθετική και θανατηφόρα μορφή καρκίνου του εγκεφάλου, με το προσδόκιμο ζωής των ασθενών να μην ξεπερνά, κατά μέσο όρο, τα δύο χρόνια. Μέσα σε αυτούς τους όγκους, τα φυσιολογικά εγκεφαλικά κύτταρα διαμορφώνουν τη συμπεριφορά τους, πολλαπλασιάζονται γρήγορα και εξαπλώνονται στους γύρω ιστούς. Σε αντίθεση με τα υγιή κύτταρα, τα καρκινικά, επεξεργάζονται τα θρεπτικά συστατικά με έναν θεμελιωδώς διαφορετικό τρόπο.
Σε πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature, επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν- συμπεριλαμβανομένων ειδικών από το Rogel Cancer Center και τα τμήματα Νευροχειρουργικής και Βιοϊατρικής Μηχανικής του πανεπιστημίου- διερεύνησαν πώς τα κύτταρα του γλοιοβλαστώματος μεταβολίζουν τη γλυκόζη. Τα ευρήματα έδειξαν ότι αυτοί οι όγκοι βασίζονται σε διαφορετικά μονοπάτια θρεπτικών συστατικών σε σχέση με τον φυσιολογικό εγκεφαλικό ιστό. Αυτή η διαπίστωση θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες θεραπευτικές στρατηγικές.
Οι συμβατικές θεραπείες περιλαμβάνουν χειρουργική επέμβαση, ακολουθούμενη από ακτινοθεραπεία και χημειοθεραπεία. Ωστόσο, οι όγκοι συχνά επανεμφανίζονται και γίνονται ανθεκτικοί στη θεραπεία. Προηγούμενες έρευνες έχουν δείξει ότι αυτή η αντοχή οφείλεται σε μεταβολικό επαναπρογραμματισμό των καρκινικών κυττάρων.
Πώς μεταβολίζουν τη γλυκόζη τα καρκινικά κύτταρα του εγκεφάλου
Ο μεταβολισμός είναι η διαδικασία με την οποία το σώμα μας διασπά μόρια όπως οι υδατάνθρακες και οι πρωτεΐνες ώστε τα κύτταρα να τα χρησιμοποιήσουν είτε για ενέργεια είτε για την κατασκευή νέων μορίων. Αν και τόσο τα υγιή όσο και τα καρκινικά κύτταρα του εγκεφάλου εξαρτώνται από τη γλυκόζη, η ερευνητική ομάδα ήθελε να διαπιστώσει εάν τη χρησιμοποιούν με διαφορετικό τρόπο. Αρχικά, ενέχυσαν μικρές ποσότητες ζάχαρης σε ποντίκια αλλά και σε ασθενείς με εγκεφαλικού όγκους.
«Για να κατανοήσουμε πραγματικά αυτούς τους καρκίνους του εγκεφάλου και να βελτιώσουμε τις θεραπείες, έπρεπε να μελετήσουμε τους όγκους στους ίδιους τους ασθενείς και όχι μόνο στο εργαστήριο», εξήγησε ο συν-επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Δρ. Γουάτζντ Αλ-Χολού, νευροχειρουργός και συνδιευθυντής της Διεπιστημονικής Κλινικής Όγκων Εγκεφάλου του Μίσιγκαν (Michigan Multidisciplinary Brain Tumor Clinic).
Διαπιστώθηκε ότι, παρόλο που τόσο οι υγιείς ιστοί όσο και τα καρκινικά κύτταρα κατανάλωναν μεγάλες ποσότητες ζάχαρης, τη χρησιμοποιούσαν για διαφορετικούς σκοπούς.
«Είναι σαν ένα μεταβολικό σταυροδρόμι», εξηγεί ο Δρ. Άντριου Σκοτ, ερευνητής στο εργαστήριο του Γουάλ.
«Ο εγκέφαλος διοχετεύει τη ζάχαρη στην παραγωγή ενέργειας και νευροδιαβιβαστών για τη σκέψη και την υγεία, αλλά οι όγκοι τη χρησιμοποιούν για να φτιάξουν υλικά που χρειάζονται για να δημιουργήσουν περισσότερα καρκινικά κύτταρα» συνεχίζει.
Η ομάδα διαπίστωσε πως οι υγιείς ιστοί χρησιμοποιούσαν τη ζάχαρη για να παράγουν ενέργεια και χημικές ουσίες που βοηθούν τον εγκέφαλο να λειτουργεί κανονικά. Αντίθετα, τα γλοιοβλαστώματα απενεργοποιούσαν αυτές τις διαδικασίες και μετέτρεπαν τη ζάχαρη σε μόρια όπως τα νουκλεοτίδια- τα δομικά στοιχεία του DNA και του RNA– που τα βοηθούσαν να αναπτυχθούν και να εισβάλουν στους γειτονικούς ιστούς.
Δίαιτες χαμηλές σε αμινοξέα ενισχύουν την αποτελεσματικότητα της θεραπείας σε ποντίκια
Οι ερευνητές εντόπισαν και άλλες σημαντικές διαφορές. Ο υγιής εγκέφαλος χρησιμοποιούσε τη ζάχαρη για να παράγει αμινοξέα, τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών. Ωστόσο, τα καρκινικά κύτταρα φαίνεται να απενεργοποιούν αυτήν την οδό και αντ’ αυτού προμηθεύονται τα αμινοξέα από το αίμα. Αυτό οδήγησε τους ερευνητές να εξετάσουν αν η μείωση των επιπέδων ορισμένων αμινοξέων στο αίμα θα μπορούσε να επηρεάσει τον καρκίνο του εγκεφάλου χωρίς να επηρεάσει τον υγιή εγκέφαλο. Πραγματοποίησαν ένα πείραμα κατά το οποίο τα ποντίκια ακολουθούσαν διατροφή χαμηλή σε αμινοξέα.
«Όταν αφαιρέσαμε τα αμινοξέα σερίνη και γλυκίνη από τη διατροφή των ποντικιών, η αντίδρασή τους στην ακτινοβολία και τη χημειοθεραπεία ήταν καλύτερη, και οι όγκοι ήταν μικρότεροι σε σχέση με εκείνων που τρέφονταν κανονικά», δήλωσε ο συν-επικεφαλής συγγραφέας Δρ. Ντίπακ Νάγκραθ, καθηγητής βιοϊατρικής μηχανικής.
Με βάση τις μετρήσεις στα ποντίκια, η ομάδα ανέπτυξε μαθηματικά μοντέλα που παρακολουθούν πώς χρησιμοποιείται η γλυκόζη σε διαφορετικά μεταβολικά μονοπάτια, ώστε να εντοπίσουν πιθανούς νέους φαρμακευτικούς στόχους.
Ο συν-επικεφαλής συγγραφέας Δρ. Κώστας Λυσσιώτης, Καθηγητής Μοριακής και Ολοκληρωμένης Φυσιολογίας, παρομοίασε τα μεταβολικά μονοπάτια με δρόμους, και τα φάρμακα με οδοφράγματα.
«Αν βάλεις ένα οδοφράγμα σε έναν αυτοκινητόδρομο με πολλή κίνηση, η επίδραση θα είναι πολύ μεγαλύτερη απ’ ό,τι αν τοποθετήσεις το ίδιο οδόφραγμα σε έναν επαρχιακό δρόμο με λίγα αυτοκίνητα», εξήγησε.
«Στον υγιή εγκέφαλο, η πρόσληψη της σερίνης από το αίμα είναι σαν ένας αργός επαρχιακός δρόμος. Όμως, στον καρκίνο του εγκεφάλου είναι σαν μια πολυάσχολη εθνική οδός, δίνοντάς μας την ευκαιρία να στοχεύσουμε επιλεκτικά τον καρκίνο» πρόσθεσε.
Η ομάδα προετοιμάζει ήδη κλινικές δοκιμές για να αξιολογήσει εάν οι ειδικές δίαιτες που περιορίζουν τη σερίνη στο αίμα μπορούν να βοηθήσουν τους ασθενείς με γλοιοβλάστωμα.
ΠΗΓΗ: SciTechDaily
Συνοπτικά
- Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι τα καρκινικά κύτταρα του εγκεφάλου μεταβολίζουν τη γλυκόζη διαφορετικά από τα υγιή κύτταρα, χρησιμοποιώντας τη για ανάπτυξη νέων καρκινικών κυττάρων.
- Η δίαιτα χαμηλή σε σερίνη και γλυκίνη βελτίωσε την αντίδραση των ποντικιών στη θεραπεία, οδηγώντας σε μικρότερους όγκους.
- Οι ερευνητές σχεδιάζουν κλινικές δοκιμές για να αξιολογήσουν αν οι δίαιτες που περιορίζουν αυτά τα αμινοξέα μπορούν να βοηθήσουν ασθενείς με γλοιοβλάστωμα.
- Τα καρκινικά κύτταρα χρησιμοποιούν διαφορετικά μεταβολικά μονοπάτια, παρέχοντας νέες στρατηγικές για στοχευμένες θεραπείες.