Dieta s vyšším obsahem tuků může vracet jaterní buňky do nezralého stavu, čímž zvyšuje jejich náchylnost k rakovině, ukazuje nová studie MIT. Výsledky naznačují, že změny v genetické expresi způsobené tukovou zátěží mohou být časovanou bombou pro lidské zdraví.
Strava s vysokým obsahem tuků mění jaterní buňky, vrací je do nezralého stavu a zvyšuje pravděpodobnost, že se stanou rakovinnými, zjistila studie Massachusettského technologického institutu (MIT), o níž nedávno informoval časopis Cell.
Vědci zjistili, že v reakci na stravu s vysokým obsahem tuků se zralé hepatocyty v játrech vracejí do nezralého stavu podobného kmenovým buňkám. To jim pomáhá přežít stresové podmínky v játrech vyvolané vysokým příjmem tuků, ale z dlouhodobého hlediska je náchylnější k rakovinnému bujení.
„Pokud jsou jaterní buňky nuceny neustále čelit stresovým faktorům, jako je strava s vysokým obsahem tuků, budou dělat věci, které jim pomáhají přežít, ale za cenu zvýšení náchylnosti ke vzniku nádorů,“ říká jeden z autorů, Alex Shalek, ředitel Institutu lékařských věd a inženýrství MIT.
Výzkumníci také identifikovali několik genetických transkripčních faktorů, které zřejmě řídí tento buněčný zvrat, což by mohlo pomoci vyvinout terapie zaměřené na prevenci vzniku nádorů u vysoce rizikových pacientů.
Co se děje ve „vystresovaných“ játrech
Doposud bylo známo, že strava s vysokým obsahem tuků může vést k zánětu a hromadění tuku v játrech, což je stav známý jako steatotické onemocnění jater nebo ztukovatění jater. Toto onemocnění, které může být způsobeno i nejrůznějšími metabolickými zátěžemi (např. vysokou konzumací alkoholu), může vést k jaterní cirhóze, selhání jater a nakonec k rakovině.
Vědci z MIT chtěli touto prací zjistit, co přesně se děje v jaterních buňkách, když jsou vystaveny stravě s vysokým obsahem tuků– zejména které geny se zapínají nebo vypínají, když játra reagují na tento stresor. V experimentu s myšmi krmili hlodavce dietou s vysokým obsahem tuků a provedli sekvenování jednobuněčné RNA jejich jaterních buněk v klíčových okamžicích, kdy postupovalo onemocnění jater. To jim umožnilo zjistit změny v genové expresi, jak u myší docházelo k zánětu jater a nakonec ke vzniku nádoru.
Vědci zjistili, že v rané fázi vysokotučná strava způsobila, že hepatocyty (nejpočetnější buňky jater) aktivovaly geny, které jim pomáhaly přežít ve stresovém prostředí; zároveň však tyto buňky začaly vypínat některé geny důležité pro normální funkci hepatocytů, jako jsou metabolické enzymy a vylučované proteiny.
Některé z těchto změn nastaly okamžitě, zatímco jiné, jako například snížená produkce metabolických enzymů, se projevovaly postupněji. U většiny myší na dietě s vysokým obsahem tuků se nakonec na konci studie vyvinula rakovina jater. Důvodem je podle vědců to, že když jsou buňky v nezralém stavu, je pravděpodobnější, že se v případě pozdější mutace stanou rakovinnými. Vědci také identifikovali geny, které vracejí hepatocyty do nezralého stavu, což je klíčové pro nalezení terapeutických cílů.
Předvídání progrese rakoviny jater
Po identifikaci těchto změn u myší se vědci snažili zjistit, zda se něco podobného nevyskytuje i u lidských pacientů s onemocněním jater. Za tímto účelem analyzovali údaje ze vzorků jaterní tkáně odebraných pacientům v různých stadiích a pacientům s onemocněním jater, u nichž se však rakovina ještě nevyvinula.
Studie lidské tkáně odhalily podobný vzorec, jaký byl pozorován u myší: exprese genů potřebných pro normální funkci jater se v průběhu času snižovala, zatímco geny spojené s nezralými stádii se zvyšovaly.
Kromě toho zjistili, že analýza vzorců genové exprese jim umožnila přesně předpovědět výsledky přežití pacientů.
Ačkoli u myší v této studii se rakovina vyvinula přibližně za rok, vědci odhadují, že u lidí tento proces trvá déle, pravděpodobně kolem 20 let. To by se lišilo v závislosti na stravě a dalších rizikových faktorech, jako je konzumace alkoholu nebo virové infekce, které mohou rovněž podporovat návrat jaterních buněk do nezralého stavu.
Vědci nyní chtějí zjistit, zda lze některé ze změn, k nimž dochází v reakci na stravu s vysokým obsahem tuků, zvrátit návratem k normální stravě nebo užíváním léků na hubnutí, jako jsou agonisté GLP-1.
Důsledky pro veřejné zdraví
Tato studie má důsledky nejen pro léčbu rakoviny jater, ale také pro veřejné zdraví obecně. V posledních desetiletích se zvýšila prevalence stravy s vysokým obsahem tuku, což může vysvětlovat nárůst případů ztukovatění jater a rakoviny jater. S nadměrnou konzumací tuků úzce souvisí také obezita, která je známým rizikovým faktorem pro řadu onemocnění. Podle Světové zdravotnické organizace (WHO) dosáhla obezita v celosvětovém měřítku epidemických rozměrů – více než 1,9 miliardy dospělých má nadváhu, z toho více než 650 milionů je obézních.
Politiky v oblasti veřejného zdraví, které podporují vyváženou stravu a snižují spotřebu nasycených tuků, by mohly hrát klíčovou roli při snižování výskytu onemocnění jater a souvisejících zdravotních problémů. Kromě toho je pro prevenci vzniku chronických onemocnění nezbytná osvěta o rizicích spojených s nadměrnou konzumací tuků a podpora zdravého životního stylu.
Závěry a budoucí výzkum
Studie MIT poskytuje hlubší porozumění tomu, jak může strava s vysokým obsahem tuku ovlivňovat zdraví jater a vznik rakoviny. Zjištění by mohla otevřít nové cesty pro výzkum cílených terapií, které mohou zabránit nebo zvrátit buněčné změny vedoucí ke vzniku rakoviny. Identifikace genových transkripčních faktorů, které se podílejí na zvratu buněčného vývoje, navíc nabízí potenciální cíl pro vývoj léků.
V budoucnu bude zapotřebí provést další studie, které potvrdí tato zjištění na větších lidských populacích a prozkoumají dietní a farmakologické zásahy, které by mohly zmírnit negativní účinky stravy s vysokým obsahem tuku. Spolupráce mezi vědci, lékaři a tvůrci zdravotní politiky bude mít zásadní význam pro převedení těchto zjištění do účinných strategií prevence a léčby.