كيف يعزز الفركتوز في النظام الغذائي نمو الورم؟

زاد استهلاك الفركتوز بشكل كبير خلال العقود الخمسة الماضية، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى الاستخدام الواسع النطاق لشراب الذرة عالي الفركتوز كمحلي في المشروبات والأطعمة فائقة المعالجة.

أظهرت دراسة جديدة من جامعة واشنطن في سانت لويس أن الفركتوز الغذائي يعزز نمو الأورام في النماذج الحيوانية لسرطان الجلد وسرطان الثدي وسرطان عنق الرحم.

ومع ذلك، لا يغذي الفركتوز الأورام بشكل مباشر، وفقًا للدراسة التي نُشرت في 4 ديسمبر في مجلة Nature.

وبدلًا من ذلك، اكتشف علماء جامعة واشنطن أن الكبد يحول الفركتوز إلى مواد مغذية قابلة للاستخدام في الخلايا السرطانية، وهو اكتشاف مقنع يمكن أن يفتح آفاقًا جديدة لرعاية وعلاج العديد من أنواع السرطان المختلفة.

وبحسب موقع ميديكال إكسبريس، قال جاري باتي، أستاذ علم الوراثة والطب في كلية الطب بجامعة واشنطن: "إن فكرة إمكانية معالجة السرطان من خلال النظام الغذائي مثيرة للاهتمام".

وأضاف: "عندما نفكر في الأورام، فإننا نميل إلى التركيز على المكونات الغذائية التي تستهلكها مباشرة، فأنت تضع شيئًا ما في جسمك، ثم تتخيل أن الورم يمتصه، لكن البشر معقدون، فما تضعه في جسمك يمكن أن تستهلكه الأنسجة السليمة ثم يتحول إلى شيء آخر تستخدمه الأورام".

وقال رونالد فاول-جريدر، المؤلف الأول للدراسة: "كان توقعنا الأولي هو أن خلايا الورم تستقلب الفركتوز تمامًا مثل الجلوكوز، باستخدام ذراته مباشرة لبناء مكونات خلوية جديدة مثل الحمض النووي، لقد فوجئنا بأن الفركتوز بالكاد يتم استقلابه في أنواع الأورام التي اختبرناها".

وأضاف: "لقد تعلمنا بسرعة أن خلايا الورم وحدها لا تحكي القصة كاملة، فالكبد له نفس القدر من الأهمية، فهو يحول الفركتوز إلى مغذيات يمكن للأورام استخدامها".

وباستخدام علم الأيض - وهي طريقة لرسم خرائط الجزيئات الصغيرة أثناء تحركها عبر الخلايا وعبر الأنسجة المختلفة في الجسم - خلص الباحثون إلى أن إحدى الطرق التي تعمل بها مستويات عالية من استهلاك الفركتوز على تعزيز نمو الورم هي زيادة توافر الدهون المتداولة في الدم. هذه الدهون هي اللبنات الأساسية لغشاء الخلية، وتحتاجها الخلايا السرطانية للنمو.

وقالت باتي: "لقد نظرنا إلى العديد من أنواع السرطان المختلفة في أنسجة مختلفة في جميع أنحاء الجسم، وكلها تتبع نفس الآلية".

أدرك العلماء منذ فترة طويلة أن الخلايا السرطانية لديها انجذاب قوي للجلوكوز، وهو سكر بسيط يمثل مصدر الطاقة المفضل للجسم والذي يعتمد على الكربوهيدرات.

من حيث بنيته الكيميائية، يشبه الفركتوز الجلوكوز. كلاهما نوعان شائعان من السكر، لهما نفس الصيغة الكيميائية، لكنهما يختلفان في كيفية استقلاب الجسم لهما.

تتم معالجة الجلوكوز في جميع أنحاء الجسم، بينما يتم استقلاب الفركتوز بالكامل تقريبًا بواسطة الأمعاء الدقيقة والكبد.

يوجد كلا النوعين من السكر بشكل طبيعي في الفواكه والخضروات ومنتجات الألبان والحبوب، كما يتم إضافتهما كمحليات في العديد من الأطعمة المصنعة. وقد اخترق الفركتوز، على وجه الخصوص، النظام الغذائي الأمريكي على مدى العقود القليلة الماضية. وهو مفضل لدى صناعة الأغذية لأنه أحلى من الجلوكوز.

شهية السرطان للفركتوز

نظرًا للارتفاع السريع في استهلاك الفركتوز الغذائي خلال العقود الأخيرة، أراد باحثو جامعة واشنطن معرفة المزيد عن كيفية تأثير الفركتوز على نمو الأورام.

بدأت باتي وفاول-جريدر تحقيقاتهما بإطعام الحيوانات المصابة بالأورام نظامًا غذائيًا غنيًا بالفركتوز، ثم قياس مدى سرعة نمو الأورام لديها، ووجد الباحثان أن الفركتوز المضاف يعزز نمو الورم دون تغيير وزن الجسم أو مستويات الجلوكوز الصائم أو الأنسولين الصائم.

لكن الخطوة التالية في تجاربهم أربكتهم في البداية، فعندما حاول فاول-جريدر تكرار نسخة من هذا الاختبار عن طريق تغذية الخلايا السرطانية المعزولة في طبق بالفركتوز، لم تستجب الخلايا.

وقال باتي: "في معظم الحالات، كانت الخلايا تنمو ببطء تقريبًا كما لو لم نعطها أي سكر على الإطلاق".

لذا، عاد باتي وفاول-جريدر إلى دراسة التغيرات في الجزيئات الصغيرة في دم الحيوانات التي تتغذى على وجبات عالية الفركتوز، وباستخدام علم الأيض، حددا مستويات مرتفعة من مجموعة متنوعة من أنواع الدهون، بما في ذلك الليزوفوسفاتيديل كولين (LPCs). وأظهرت اختبارات الطبق الإضافية أن خلايا الكبد التي تتغذى على الفركتوز تفرز LPCs.

من السمات المميزة للسرطان الانتشار غير المنضبط للخلايا الخبيثة، ففي كل مرة تنقسم فيها الخلية، يتعين عليها تكرار محتوياتها، بما في ذلك الأغشية، وهذا يتطلب كمية كبيرة من الدهون. ورغم إمكانية تصنيع الدهون من الصفر، فمن الأسهل كثيرًا على الخلايا السرطانية أن تأخذ الدهون ببساطة من البيئة المحيطة بها.

تجنب الفركتوز

من المثير للاهتمام أنه خلال نفس الفترة الزمنية التي ارتفع فيها استهلاك الفركتوز لدى البشر، أصبح عدد من أنواع السرطان أكثر انتشارًا بين الأشخاص الذين تقل أعمارهم عن 50 عاما، وهذا يثير التساؤل عما إذا كانت الاتجاهات مرتبطة.

وبدعم من Cancer Grand Challenges، تعاونت باتي مؤخرًا مع Yin Cao في جامعة واشنطن للطب وباحثين آخرين من جميع أنحاء العالم، ولم يشارك أي منهم في هذه الدراسة، للتحقيق في الروابط المحتملة.

وبعيدا عن التدخل الغذائي، قال مؤلفو الدراسة إن هذا البحث قد يساعدنا في تطوير طريقة لمنع الفركتوز من تحفيز نمو الورم علاجيا، باستخدام الأدوية.