Почему неправильное питание вызывает рак и осложняет диабет — впервые получен ответ

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

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 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.

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.

Не забудьте подписаться на наши каналы в Дзен и Telegram, чтобы не пропустить самые интересные и невероятные научные открытия!

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.