Новое исследование дает свежий взгляд на популярную кетогенную диету и ее связь с раком.
Когда запасы углеводов истощаются, печень начинает перерабатывать жир в особые соединения – кетоновые тела. Этот метаболический сдвиг называется кетозом. В этом состоянии мозг и мышцы переходят на питание кетонами вместо глюкозы, что теоретически должно снизить аппетит, улучшить чувствительность к инсулину и способствовать быстрому сжиганию собственного жира.
Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) под руководством биолога и патолога Омера Йилмаза опубликовали работу в престижном журнале Nature. Они решили выяснить, почему кетогенная диета оказывает противоположное воздействие на опухоли в разных отделах кишечника и какой механизм лежит в основе этого эффекта. Результаты оказались неожиданными и парадоксальными: одна и та же диета ускоряла рост опухолей в тонком кишечнике, но в то же время подавляла их в толстом кишечнике.
Исследователи провели эксперименты на мышах с генетической предрасположенностью к развитию опухолей кишечника. Эта модель имеет много общего с редким наследственным заболеванием человекасемейным аденоматозным полипозом. Животные были разделены на три группы: одна получала кетогенную диету с высоким содержанием жиров и низким содержанием углеводов, вторая - стандартную диету, а третья - высококалорийную диету с высоким содержанием жиров, которая обычно используется для индуцирования ожирения. В ходе наблюдений ученые отслеживали, как разные виды питания влияют на стволовые клетки кишечника и на процесс образования опухолей.
Основной вывод работы оказалсянеожиданным:вопреки популярной теорииускорение роста опухоли в тонком кишечнике было вызвано не кетоновыми телами - отличительной чертой кето-диеты, а метаболизмом самих пищевых жиров.
Когда клетки кишечника расщепляют жир для получения энергии (процесс, известный как окисление жирных кислот), они активируют белкиPPAR. Эти белки, в свою очередь, заставляли стволовые клетки кишечникаболее активно делиться.Хотя эта активность помогает быстрее восстанавливать поврежденные ткани, она также усиливает рост иподдержание уже зарождающихся опухолевых клеток в этой модели заболевания.
Чтобы проверить эту гипотезу, ученые провели серию генетических манипуляций: онизаблокировали и увеличили выработку кетонов, а также отключили ключевые ферменты окисления жиров, такие какCPT1A. Во всех случаях именно путь окисления жирных кислот, а не метаболизм кетонов, определял, будет ли диета способствовать развитию рака.
"Мы ожидали, что кетоновые тела, в частности бета-гидроксибутират, будут прямым виновником", - объяснил Омер Йылмаз. «Вместо этого мы обнаружили, что они, по сути, былистатистиками в области метаболизма». Его коллега, гепатолог Джессика Шей, добавила: «Наши результаты показывают, что в этой модели именно высокое содержание жира в пище, а не кетоновые тела, образующиеся во время кетоза, определяют влияние на рак кишечника».
Для обычного человека это произведение имеет двоякое значение. С одной стороны, это подтверждает, что в этой модели кетогенная диета подавляла рост опухолей толстой кишки, как было показано в более ранних исследованиях. С другой стороны, потенциально это может представлять риск для людей с аналогичной генетической предрасположенностью, но это еще предстоит проверить. Важно подчеркнуть, что все эксперименты проводились на мышах, и потребуются дальнейшие исследования, чтобы подтвердить, работают ли те же механизмы у людей. Ученые уже планируют выяснить, почему два соседних отдела кишечника так по-разному реагируют на одну и ту же диету. На данный момент врачи и пациенты должны подходить к выбору диетической стратегии с учетом индивидуальных особенностей и, возможно, локализации онкологического процесса.
Кетогенная диета: как она работает и три опасности
Кето-диета с упором на продукты животного происхождения может повысить риск камней в почках из-за избыточного выделения кальция с мочой. Дисбаланс минералов влияет и на костную ткань: наблюдения за детьми, находящимися на лечебной кето-диете, и спортсменами показывают снижение плотности костей, что связано именно с потерей кальция и других микроэлементов, необходимых для прочности скелета.
Второй распространенной проблемой является пищеварительный дискомфорт, в первую очередь запоры, которые беспокоят более половины приверженцев этой диеты. Причина — недостаток клетчатки: из рациона практически исчезают крупы, бобовые, многие овощи и фрукты. Пищевые волокна не только механически стимулируют перистальтику, увеличивая объем стула, но и служат питательной средой для полезной микробиоты. Их дефицит приводит к дисбалансу кишечных бактерий, что может негативно повлиять на общее состояние желудочно-кишечного тракта.