fbpx
tel. 52 335 01 70email: kontakt@onkodietetyka.pl Facebook

Czy cukrzyca jest nowotworem? – co wiemy o patologiach w przemianach węglowodanów

Nowotwór, a cukrzyca

Zgodnie z definicją, nowotwór to nieprawidłowa tkanka charakteryzująca się nadmiernym rozrostem, niepodporządkowanym prawidłowym funkcjom organizmu. Niekontrolowane przez mechanizmy fizjologiczne mnożenie się komórek prowadzi do uszkodzenia narządu macierzystego oraz sąsiadujących. W ciągu całego naszego życia zdrowe komórki dzielą się i zastępują stare i obumarłe komórki nowymi. W tkance nowotworowej mechanizmy kontrolujące to zjawisko przestają działać, zaczyna dominować proces namnażania, a komórki nabywa zdolność ciągłych podziałów i tracą kontrolę nad podziałami komórkowymi, co w konsekwencji prowadzi do rozrostu guza nowotworowego.  

Cukrzyca całkowicie nie spełnia tego kryterium, więc teoretycznie trudno byłoby ją sklasyfikować jako chorobę nowotworową, ale… pytanie to generuje szereg kolejnych pytań, bo zarówno nowotwór, jak i cukrzyca są chorobami o podłożu metabolicznym, gdzie nieprawidłowe działanie szlaków przemian węglowodanów ma negatywny skutek dla całego organizmu. Winowajcą jest – cukier.

 

Nadużywanie cukru a metabolizm

Cukier to jeden z najpopularniejszych produktów na świecie wywołuje efekt euforii i powoduje reakcje behawioralne i biologiczne podobne do substancji narkotycznych. Regularne nadużywanie cukru może doprowadzić do licznych problemów z metabolizmem, takich jak dyslipidemia, czy hiperinsulinemia. Zwiększony metabolizm glukozy sprzyja rozwojowi typowych cech nowotworów, takich jak nadmierny wzrost komórkowy, uaktywnienie bodźców przeciwdziałających apoptozie, zaburzenia cyklów komórkowych i angiogeneza. Oprócz tego, że wysokie poziomy glukozy „karmią” raka, stymulują również mechanizmy kancerogenne.  

U chorych na cukrzycę względne ryzyko zachorowania na niektóre nowotwory jest nieco większe niż w populacji ogólnej. Wyniki opublikowanej w 2009 roku metaanalizy wskazują, że dla nowotworów wątroby, trzustki i trzonu macicy to ryzyko jest wyższe dwukrotnie, natomiast dla nowotworów jelita grubego, piersi i pęcherza wzrasta – o około 20-50%. Badania ostatnich lat wykazały także, że ryzyko zachorowania na cukrzycę jest związane z paleniem tytoniu, które jest najważniejszą przyczyną nowotworów. W komórkach niektórych nowotworów wykazano zwiększona ekspresję receptora insulinowego, który przyspiesza proliferacje komórek. Pewne znaczenie mają także towarzyszące cukrzycy przewlekłe stany zapalne.  

Wykazano, że wpływ insuliny na kancerogenezę wynika z jej działania mitogennego (podział komórek). Należy rozróżnić dwa pojęcia: mitogenezę, czyli podziały komórkowe i kancerogenezę — mechanizmy wywołujące raka. Mitogenność insuliny nie jest bezpośrednim czynnikiem wywołującym kancerogenezę, ale może ona zostać zapoczątkowana na przykład przez hiperinsulinemię. Połączenie insuliny z receptorem dla IGF-1 wykazuje działanie mitogenne, co prowadzi do generowania sygnałów związanych ze wzrostem i proliferacją, i ma niekorzystne znaczenie rokownicze związane z występowaniem niektórych nowotworów. 

 

Zaburzenia metabolizmu glukozy w trakcie cukrzycy

To, co łączy obie patologie to zaburzenia metabolizmu glukozy. W przypadku cukrzycy przyczyną nieprawidłowości jest insulina, która bierze udział w transporcie glukozy z krwioobiegu do wnętrza komórek. W cukrzycy typu 2, która występuje znacznie częściej niż cukrzyca typu 1 (podłoże autoimmunologiczne), pomimo produkcji insuliny glukoza nie jest odpowiednio wchłaniana do tkanek. Rozwijająca się insulinooporność powoduje stymulacje trzustkowego wydzielania insuliny w celu obniżenia narastającej hiperglikemii. W rozwoju otyłości nasilającej insulinooporność biorą udział adipocytokiny uwalniane z tkanki tłuszczowej, mając bezpośredni wpływ na insulinooporność, proces zapalny, angiogenezę i gospodarkę lipidową. W tym procesie, wraz z makrofagami produkowane są czynniki prozapalne takie jak interleukina 6 (IL-6), czynnik martwicy guza (TNF-α); wytwarzane w nadmiarze cytokiny TNF-α i IL-6 zaburzają sygnalizację insuliny w obrębie receptora.  

Kancerogeneza może zachodzić też u poszczególnych osobników w stanie hiperinsulinemii przez anaboliczny i antyapoptyczny efekt działania insuliny. Aktywacja receptora insulinowego IRS1 prowadzi do stymulacji szlaku sygnałowego MAPK (ang. miogen activated protein kinase) i wywołuje efekt mitogenny, ale i aktywację szlaku PKB-mTOR (PKB, ang. Akt/protein kinase B, mTOR, ang. mammalian target of rapamycin). Może to skutkować antyapoptycznym działaniem nadmiaru insuliny i tym samym ujawniać w sobie cechy nowotworzenia. Ponadto, hiperglikemia indukuje powstawanie wolnych rodników tlenowych, które z kolei mogą wywołać mutagenezę, przynoszącą w konsekwencji ten sam skutek. 

Hiperglikemia powoduje akumulację późnych produktów glikacji, a późne produkty glikacji mają potencjalne znaczenie w powstawaniu choroby nowotworowej. To co charakteryzuje przemianę metaboliczną komórek nowotworowych to intensywny i szybki wzrost przemian glukozy (nawet 100krotnie większy w porównaniu do komórek zdrowych), a tym samym wzrost produkcji kwasu mlekowego, wzrost przemiany lipidowej i obniżenie funkcji mitochondriów. 

 

Zaburzenia metabolizmu glukozy w trakcie choroby nowotworej

Komórki nowotworowe metabolizując glukozę w przyspieszonym tempie produkują znaczne ilości mleczanu w procesie glikolizy tlenowej. Fermentacja mlekowa to jedno z głównych źródeł energii, które komórki nowotworowe wykorzystują do wzrostu, namnażania i przerzutów. Prawdopodobnie jednym z pierwszych etapów nowotworu na poziomie komórkowym jest nieodwracalne upośledzenie „oddychania” komórkowego, czyli nieefektywnego wykorzystywania tlenu w przemianach glukozy, czego następstwem jest rozwijanie kolejnych cech typowych dla komórek nowotworowych. Ze względu na uszkodzenia mitochondriów komórki nowotworowe nie mają innego wyjścia, jak wytwarzanie energii za pomocą fermentacji, nawet w przypadku dostępności tlenu. Wbrew pozorom (pomimo tego, że w tym procesie z glukozy wytwarzane jest mniej ATP, czyli mniej energii), komórki nowotworowe wytwarzają energię stukrotnie szybciej niż komórki zdrowe.  

Sugeruje się również, że podwyższona glikemia poposiłkowa może mieć powiązanie z nowotworami. Długotrwałę spożywanie diety bogatej w węglowodany łatwo przyswajalne (dieta o wysokim indeksie glikemicznym (IG) oraz ładunku glikemicznym (ŁG)) powoduje chronicznie wysokie stężenie glukozy we krwi, a tym samym stale podwyższone stężenie insuliny. Insulina zwiększa bioaktywny IGF-1, który promuje rozwój nowotworów poprzez hamowanie apoptozy i stymulowanie rozmnażania się komórek.  

 

Kontrola poziomu glikemii

Z metaanalizy opublikowanej w 2019 roku opartej na dokładnie zakwalifikowanych 88 badaniach wykazano znaczący, ale niewielki niekorzystny wpływ diety o wysokim IG w porównaniu do diety o niskim IG na nowotwory jelita grubego oraz prawdopodobnie raka pęcherza moczowego i nerki oraz możliwy umiarkowanie wpływ wysokiego ładunku glikemicznego na raka endometrium. Pomimo wykazanego niewielkiego niekorzystnego ryzyka powstania nowotworów, wyniki wydają się być istotne ze względu na częstość występowania wybranych nowotworów, a w szczególności raka jelita oraz raka piersi.  

Należy jednak pamiętać, że nieprawidłowe działanie układu insulina/IGF ma poważne implikacje dla powstawania nowotworów. Zmiany metaboliczne prowadzące do nieprawidłowej glikozylacji zostały określone jako cechy charakterystyczne nowotworów. Zmiany w glikozylacji regulują każdy patofizjologiczny etap rozwoju  raka, w tym dysocjację  komórek nowotworowych, migrację komórek, sygnalizację komórkową i przerzuty.   

W 2017 roku badacze oceniali czy zła kontrola stanu glikemii ma negatywny wpływ na wyniki przeżycia i odpowiedź guza na zastosowaną terapię w postaci chemioterapii neoadiuwantowej z powodu miejscowo zaawansowanego raka szyjki macicy. Co ciekawe naukowcy wykazali, że nieprawidłowa glikemia, kontrolowana poprzez badania hemoglobiny glikowanej HbA1C związana jest ze zwiększonym ryzykiem nawrotu nowotworu oraz śmiertelności u badanych pacjentek. Dodatkowo wykazano, że występowanie cukrzycy jako choroby współistniejącej jest niezależnym predyktorem słabej odpowiedzi na zastosowane leczenie. Wnioskiem z przeprowadzonych badań jest to, że lepsza kontrola cukrzycy oraz glikemii może poprawiać czas przeżycia.  

Z najnowszej publikacji z 2020 roku wynika, że odpowiednia kontrola glikemii wydaje się być korzystnym czynnikiem prognostycznym u pacjentów z cukrzycą oraz niedrobnokomórkowym rakiem płuc w zaawansowanym stadium otrzymujących platynę. Naukowcy sugerują, że kontrola stężenia glukozy we krwi może zwiększyć skuteczność chemioterapii bez dodatkowych działań niepożądanych. Oczywiście potrzebne są dalsze badania kliniczne dla potwierdzenia tej tezy, jednak stanowi to duży punkt zaczepiania w kwestii terapii wspierających nowotwory.  

 

Co wiemy o patologiach w przemianach węglowodanów

Cukier nas truje, będąc czynnikiem wywołującym insulinooporność i rozwój cukrzycy, a jednocześnie jest eliksirem życia dla komórek nowotworowych. Wywołuje zaburzenia metaboliczne, które prowadzą do pandemii chorób przewlekłych, takich jak cukrzyca, czy choroby nowotworowe. Chroniczne stany podwyższonego poziomu glukozy oraz insuliny we krwi są podłożem wszystkich powstających i nawracających nowotworów, a stan ten stymuluje wzrost komórek nowotworowych, sprzyja przerzutom i pomaga komórkom rakowym opierać się radio i chemioterapii. Świadomość jest najważniejszą przyczyną zmiany A Ty ile zjadłeś dzisiaj cukru? 

 

Słownik pojęć

  • Hiperglikemia –  podwyższone stężenie glukozy 
  • Hiperinsulinizmpodwyższone stężenie insuliny we krwi 
  • Dyslipidemia podwyższone stężenie lipidów we krwi  
  • Mitogeneza rodzaj podziału komórkowego 
  • Kancerogenezamechanizmy wywołujące raka 
  • Angiogeneza – proces tworzenia się naczyń włosowatych 
  • Indeks glikemicznyokreśla procentowo szybkość wzrostu stężenia glukozy we krwi po spożyciu produktów w porównaniu ze zwiększeniem, jakie następuje po spożyciu tej samej ilości węglowodanów w postaci czystej glukozy 
  • Ładunek glikemicznyobrazuje zmianę glikemii po zwyczajowo spożywanej porcji pożywienia 
  • Glikozylacja –  proces połączenia reszty cukrowej do białka 

 

Autorzy: dr n. med. Joanna Sikora, dr n. o zdr. Monika Ameryk

 

Referencje: 

  1. Bastzard J.P., Maachi M., Lagatha C. et al.: Recent advances in the relationship between obesity, inflammation and insulin resistance. Eur. Cytokine Netw. 2006;17:412 
  2. Gual P., Le MarchandBrustel Y., Tanti J.F.: Positive and negative regulation of insulin signaling through IRS1 phosphorylation. Biochemie 2005;87:99109 
  3. Pisani P.: Hyperinsulinemia and cancer, metaanalysis of epidemiological studies. Arch. Physiol. Biochem. 2008;114:6370 
  4. Stattin P., Bjor O., Ferrari P et al.: Prospective study of hyperglycaemia and cancer risk. Diabetes Care 2007;30:561567 
  5. Warburg O.: On the origin of cancer cells. Science 1956;123:309314 
  6. Turati, Federica, et al. Glycemic Index, Glycemic Load and Cancer Risk: An Updated Meta-Analysis. Nutrients 11.10 2019: 2342. 
  7. Li, Jing, et al. Pretreatment glycemic control status is an independent prognostic factor for cervical cancer patients receiving neoadjuvant chemotherapy for locally advanced disease BMC cancer 17.1 (2017): 517. 
  8. Zeng, Xianghua, et al. Poor glycemic control might compromise the efficacy of chemotherapy in non‐small cell lung cancer patients with diabetes mellitus. Cancer Medicine 9.3 (2020): 902-911. 
  9. Vigneri, R., I. D. Goldfine, and L. Frittitta. Insulin, insulin receptors, and cancer. Journal of endocrinological investigation 39.12 (2016): 1365-1376.