Opracowanie: lic. Paulina Nejman – praktykantka (dietetyka kliniczna) UJ CM w Krakowie

Cukier jako źródło energii dla komórek nowotworowych

Cukier, a dokładnie glukoza, jest podstawowym substratem energetycznym dla komórek organizmu człowieka – zarówno tych prawidłowych, jak i nowotworowych. Naturalnie więc rodzi się pytanie: czy można ”zagłodzić” komórki nowotworowe pozbawiając je cukru?

Glukoza we krwi nie pochodzi tylko ze spożytego cukru

Po pierwsze, wszystkie węglowodany – zarówno te proste, ze słodyczy, jak i te złożone, pochodzące z płatków owsianych – są ostatecznie trawione i przekształcane w glukozę.

Po drugie, w sytuacji niedoboru węglowodanów, wątroba zaczyna syntetyzować glukozę ze składników niecukrowych, np. aminokwasów (ze spożytego białka lub rozpadu mięśni).

Także nawet w przypadku eliminacji cukru z diety czy ograniczenia wszystkich węglowodanów, a także podczas zupełnej głodówki, glukoza wciąż będzie dostępna dla komórek.

Glukoza jest potrzebna zdrowym komórkom

Glukoza stanowi preferowane źródło energii dla wszystkich komórek, a w szczególności komórek mózgu oraz krwinek czerwonych. Dlatego jej poziom we krwi jest ściśle kontrolowany i regulowany hormonalnie.

Hipoglikemia (obniżony poziom glukozy we krwi)  może prowadzić do utraty przytomności, a nawet śpiączki i stanowi zagrożenie życia. Dlatego niemożliwym jest obniżenie poziomu glukozy we krwi do zera.

Komórki nowotworowe mogą wykorzystywać także inne substraty energetyczne

Metabolizm komórek nowotworowych jest zmieniony w porównaniu do komórek zdrowych, a także różni się pomiędzy różnymi typami nowotworów. Nie ulega jednak wątpliwości, że glukoza nie stanowi jedynego substratu energetycznego dla rosnącego guza. Alternatywnymi źródłami energii dla komórek nowotworowych mogą być, między innymi: glutamina (oraz inne aminokwasy, czyli białko) i kwasy tłuszczowe (czyli tłuszcz). Co więcej, dzięki ciągłym mutacjom, komórki nowotworowe są zdolne do adaptacji do zmieniających się warunków środowiska i dostępności składników odżywczych.

Rysunek 1. Szlaki metaboliczne komórek nowotworowych w warunkach dostępności (po lewej) oraz niedoboru (po prawej) składników odżywczych. Źródło: DeBerardinis, Ralph J, and Navdeep S Chandel. “Fundamentals of cancer metabolism.” Science advances vol. 2,5 e1600200. 27 May. 2016, doi:10.1126/sciadv.1600200

Do wzrostu guza potrzeba więcej niż tylko energii

Komórki nowotworowe szybko się dzielą, co powoduje wzrost guza. By nowe komórki mogły powstawać potrzebna jest synteza wszystkich elementów ich budowy, złożonych głównie z białek i tłuszczów. Komórki nowotworowe wykorzystują znacznie więcej substratów niż tylko glukoza. Na tej zasadzie można by zalecić unikanie spożycia wszystkiego, nawet witamin i składników mineralnych.

Cukier a rak – co mówią badania?

Proponuje się kilka mechanizmów wiążących wysokie spożycie cukru z ryzykiem wystąpienia nowotworu.

Wskazuje się na rolę zaawansowanych produktów końcowych glikacji – jako wysoce prozapalnych cząsteczek, mogących powstawać w bogatej w cukry proste żywności, jak i wewnątrz naszego organizmu pod wpływem przewlekle podwyższonego poziomu glukozy we krwi – w promowaniu nowotworzenia.

Ponadto, nadmierna konsumpcja cukrów prostych przyczynia się do występowania otyłości, której towarzyszy zwiększona produkcja cytokin prozapalnych, wolnych rodników oraz niektórych hormonów, np. estrogenów, a także dysbioza jelitowa. Wszystkie te czynniki sprzyjają rozwojowi raka.

Jednakże, metaanaliza badań obserwacyjnych z 2023 roku wykazała brak związku pomiędzy zwiększonym spożyciem cukru ogółem, fruktozy, cukrów dodanych czy sacharozy, a śmiertelnością z powodu nowotworów ogółem. Z pewnością potrzeba więc dalszych badań w tym obszarze, uwzględniających więcej zmiennych (ryzyko wystąpienia nowotworu, ryzyko nawrotu, podział ze względu na lokalizację nowotworu…).

Czy dieta ketogeniczna może mieć zastosowanie we wsparciu terapii przeciwnowotworowej?

Aktualnie, badania kliniczne nad wykorzystaniem diety ketogenicznej u pacjentów onkologicznych są bardzo ograniczone. Dostępne dowody naukowe nie potwierdzają wyższości diety ze znacznym ograniczeniem węglowodanów nad innymi strategiami dietetycznymi, w kontekście leczenia nowotworów.

Źródło węglowodanów jest ważne

Jest znacząca różnica pomiędzy cukrem, a węglowodanami ogółem.

Spożycie cukru dodanego – występującego w żywności przetworzonej (słodycze, słodkie wypieki, słodzone napoje) czy stosowanego do słodzenia herbaty, kawy, dań w domu – powinno być ograniczane u wszystkich osób, zarówno zdrowych jak i chorych. Wykazuje on działanie prozapalne, sprzyja nadwadze i otyłości, próchnicy, cukrzycy i innym chorobom oraz zaburzeniom metabolicznym. Ponadto, bogate w cukier produkty zazwyczaj cechuje wysoka wartość energetyczna, przy niskiej wartości odżywczej – nie stanowią one dobrego źródła białka, zdrowych tłuszczów, witamin i składników mineralnych. Przeciwnie, często produkty te obfitują w tłuszcze nasycone oraz trans, dodatki do żywności czy zaawansowane produkty końcowe glikacji, które dalej zwiększają potencjał prozapalny takiej żywności.

Zupełnie inny wpływ na organizm wykazują zaś węglowodany złożone, które współwystępują z błonnikiem pokarmowym. Znajdziemy je w produktach takich jak: pełnoziarniste produkty zbożowe, nasiona roślin strączkowych, orzechy, nasiona i warzywa. Są one dobrym źródłem witamin i składników mineralnych, związków bioaktywnych oraz, odżywiającego mikrobiotę jelitową, błonnika.

A co z owocami?

Owoce są źródłem cukrów prostych, lecz dostarczają także witamin oraz związków o charakterze antyoksydacyjnym i błonnika. Stanowią one pożądany składnik diety, lecz należy je spożywać z umiarem, do większości posiłków wybierając jednak warzywa. Warto sięgać przede wszystkim po owoce niskocukrowe, bogate w polifenole, jak truskawki, wiśnie, borówki, maliny, jagody. Ograniczyć zaś owoce suszone, kandyzowane, z puszki.

Trzeba uważnie czytać etykiety

Niestety, cukier w produktach spożywczych jest często sprytnie ukryty pod wieloma nazwami. Na co więc zwrócić uwagę czytając listę składników na opakowaniu? Cukier, cukier trzcinowy, cukier kokosowy, glukoza, fruktoza, syrop glukozowy, syrop glukozowo-fruktozowy, miód, syrop z agawy, syrop klonowy, syrop ryżowy, melasa, zagęszczony moszcz winogronowy – tych składników należy unikać.

Zamienniki cukru – tak czy nie?

Jest to szeroka grupa składników, wśród których możemy wyróżnić alternatywne substancje słodzące oraz słodziki.

Do alternatywnych substancji słodzących zaliczymy przede wszystkim cukier brązowy/trzcinowy, kokosowy, daktylowy, miód, syrop klonowy, ryżowy, z agawy – wszystkie te produkty to po prostu cukier w innej formie. Mogą zawierać także inne składniki o działaniu prozdrowotnym (np. miód), jednak nadal są źródłem przede wszystkim cukru i ich spożycie należy ograniczać.

Słodziki cechuje obniżona (często znikoma) wartość energetyczna w stosunku do cukru. Wymienić tu można między innymi poliole (ksylitol, maltitol, erytrytol…) i intensywnie słodzące: aspartam, acesulfam K, cyklaminian sodu, sukralozę, sacharynę. Są one lepszą alternatywą dla cukru pod kątem gospodarki węglowodanowej i bilansu energetycznego, jednak mogą wywoływać skutki uboczne, np. dolegliwości żołądkowo jelitowe w przypadku polioli. Dopuszczone do użytku w żywności sztuczne słodziki są generalnie uznawane za bezpieczne, niemniej ich wpływ na ryzyko raka pozostaje przedmiotem intensywnych badań. Ponieważ nie są one niezbędnym elementem diety, a jedynie sztucznym dodatkiem do żywności, dobrze jest spożywać je z umiarem i dążyć do obniżenia progu słodkości, by móc się zadowolić słodyczą naturalnych produktów spożywczych, takich jak owoce i słodsze warzywa (marchew, dynia, bataty, groszek cukrowy), nerkowce, produkty mleczne.

Bibliografia:

Pavlova, Natalya N et al. “The hallmarks of cancer metabolism: Still emerging.” Cell metabolism vol. 34,3 (2022): 355-377. doi:10.1016/j.cmet.2022.01.007

Sebestyén, Anna et al. “The role of metabolic ecosystem in cancer progression – metabolic plasticity and mTOR hyperactivity in tumor tissues.” Cancer metastasis reviews vol. 40,4 (2021): 989-1033. doi:10.1007/s10555-021-10006-2

Tufail, Muhammad et al. “Altered metabolism in cancer: insights into energy pathways and therapeutic targets.” Molecular cancer vol. 23,1 203. 18 Sep. 2024, doi:10.1186/s12943-024-02119-3

Schiliro, Chelsea, and Bonnie L Firestein. “Mechanisms of Metabolic Reprogramming in Cancer Cells Supporting Enhanced Growth and Proliferation.” Cells vol. 10,5 1056. 29 Apr. 2021, doi:10.3390/cells10051056

Jin, Hao-Ran et al. “Lipid metabolic reprogramming in tumor microenvironment: from mechanisms to therapeutics.” Journal of hematology & oncology vol. 16,1 103. 12 Sep. 2023, doi:10.1186/s13045-023-01498-2

Ma, Xiao et al. “Excessive intake of sugar: An accomplice of inflammation.” Frontiers in immunology vol. 13 988481. 31 Aug. 2022, doi:10.3389/fimmu.2022.988481

Anil, Ashik et al. “Uncovering the Links Between Dietary Sugar and Cancer: A Narrative Review Exploring the Impact of Dietary Sugar and Fasting on Cancer Risk and Prevention.” Cureus vol. 16,8 e67434. 21 Aug. 2024, doi:10.7759/cureus.67434

Huang, Cuihong et al. “Total sugar, added sugar, fructose, and sucrose intake and all-cause, cardiovascular, and cancer mortality: A systematic review and dose-response meta-analysis of prospective cohort studies.” Nutrition (Burbank, Los Angeles County, Calif.) vol. 111 (2023): 112032. doi:10.1016/j.nut.2023.112032

Yang, Ya-Feng et al. “Efficacy of Low-Carbohydrate Ketogenic Diet as an Adjuvant Cancer Therapy: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials.” Nutrients vol. 13,5 1388. 21 Apr. 2021, doi:10.3390/nu13051388

Pavanello, Sofia et al. “Non-sugar sweeteners and cancer: Toxicological and epidemiological evidence.” Regulatory toxicology and pharmacology : RTP vol. 139 (2023): 105369. doi:10.1016/j.yrtph.2023.105369