Filipínske štúdie: aflatoxín, bielkoviny a rakovina
Vedci najskôr hľadali riešenie podvýživy detí na Filipínach, kde však bola výnimočne rozšírená aj rakovina pečene u detí. Mysleli si, že podvýživu vyrieši dostatok bielkovín, a tak hľadali ich možné zdroje. Ako najdostupnejší zdroj bielkovín sa javili arašidy, ale táto strukovina je často zamorená nebezpečným plesňovým toxínom aflatoxínom (AF). Potraviny chúlostivé na výskyt aflatoxínov sú arašidy, para orechy, čili korenie, sušené ovocie (napríklad figy), sója, kukurica a výrobky z nich.
To bolo znepokojujúce, pretože dôkazy ukazovali, že aflatoxín (AF) spôsobuje u potkanov rakovinu pečene. Skúmajúci Dr. Campbell musel teda riešiť detskú podvýživu, a zároveň zmierniť problém zamorenia arašidov AF.
Tak aflatoxín alebo bielkoviny?
Skúmanie začalo prebiehať na molekulárnej úrovni na potkanoch. Prvou otázkou bolo, ktoré potraviny obsahujú najviac AF. Bola to kukurica a arašidy. Všetky kelímky arašidového masla obsahovali AF v koncentráciách až 3000-krát vyšších, ako sú prípustné v USA. Celé arašidy však boli zamorené omnoho menej a žiadne nepresiahli povolené množstvo AF. Tento rozdiel vznikol v továrni na spracovanie arašidov: najlepšie arašidy boli ručne vybrané z pásu, zatiaľ čo tie najhoršie – plesnivé – sa dostali až nakoniec pásu a slúžili na výrobu arašidového masla.
Najcitlivejšou skupinou na AF sa ukázali byť deti. Tie konzumovali arašidové maslo s AF.
Zistil sa zaujímavý model: dve oblasti s najvyšším výskytom rakoviny pečene na Filipínach boli tie, kde sa konzumovalo najviac AF. V jednej oblasti sa jedla kukurica, v druhej arašidové maslo. Rakovina pečene na Filipínach predstavovala veľmi vážny problém a zomierali na ňu deti pred dosiahnutím 10 rokov, zatiaľ čo vo vyspelých krajinách ohrozuje ľudí až po štyridsiatke!
Ďalšie prekvapivé informácie boli, že deti s rakovinou pečene pochádzajú z najbohatších rodín. Bohaté rodiny konzumovali stravu, ktorá sa považovala za najzdravšiu. Konzumovali viac bielkovín, ako ktokoľvek iný na Filipínach (aj vysoko kvalitné živočíšne bielkoviny), a aj tak patrili k tým, ktorí najviac trpeli rakovinou! Ako to bolo možné, keď sa dokonca tvrdilo, že rakovina je problémom nedostatku bielkovín?
Tu sa vedci dostali k indickému výskumu na potkanoch, ktorý odhalil štatisticky veľmi významnú vec. U 100 % potkanov, ktoré konzumovali aflatoxín (AF) + stravu s 20 % bielkovín vznikla prekurzorová lézia rakoviny pečene, zatiaľ čo rakovina pečene u potkanov kŕmených stravou s 5 % bielkovín nevznikla žiadna (0 %).
A to sa zhodovalo s filipínskymi deťmi. Rakovinou pečene boli najviac ohrozené tie, ktoré konzumovali najviac živočíšnych bielkovín.
Chemické látky vs. bielkoviny
Ak sa skúma vplyv chemikálie na rakovinu, používajú sa nízke dávky. Dr. Campbell uvádza na vysvetlenie „nízkej“ dávky takéto vysvetlenie: predstavte si, že chodíte ku kamarátovi na večeru a on vás už má dosť a chce vám spôsobiť rakovinu hrtanu pomocou nitrozamínov. Podá vám ich v „nízkej“ dávke používanej v experimentoch na potkanoch. Na návšteve dostanete húsku so salámou a v tej husi je ho takmer štvrť kilogramu! Zjete ju, potom vám ponúkne ďalšiu a ďalšiu... Museli by ste zjesť 270 000 takých husí, aby ste boli vystavení takému množstvu nitrozamínov, akú dostali potkany v skupine s „nízkou“ dávkou.
Keďže nitrozamíny spôsobujú rakovinu u myší a potkanov, predpokladá sa, že aj u ľudí. Avšak nedá sa to zistiť, keďže by sme museli použiť také astronomické dávky, ako v pokusoch na laboratórnych zvieratách.
Ale čo ak existuje chemická látka, ktorá v pokusoch aktivuje rakovinu u 100 % laboratórnych zvierat a jej nedostatok u nich zníži rakovinu na 0 %? A čo ak sa aktivita tejto látky spája s koncentráciami, ktoré prijímame denne? Keby sme v oblasti výskumu rakoviny objavili takú látku, bol by to svätý grál a dopady na ľudské zdravie by boli nepredstaviteľné.
A touto látkou sa ukázali byť bielkoviny! Už v indickej štúdií mala rakovina vplyvom AF postihnúť všetky potkany, avšak vznikala len u tých, ktoré konzumovali 20 % bielkovín. U zvierat, ktoré konzumovali 5 % bielkovín, neboli pozorované žiadne prípady rakoviny.
To boli veľmi prekvapivé zistenia, ktoré vedú k skepticizmu. Preto sa Dr. Campbell rozhodol preveriť si to. Výskum zameraný na vplyv bielkovín na rozvoj rakoviny musel byť prevedený mimoriadne dobre, čokoľvek menej kvalitné by nikoho nepresvedčilo. A zdá sa, že uspel, pretože ho celý čas finančne podporoval Štátny zdravotný inštitút (NIH) a grantové agentúry (Americká spoločnosť pre výskum rakoviny, Americký inštitút pre rakovinu, Americká nadácia pre výskum rakoviny).
Vývoj rakoviny: štúdie na potkanoch
Vývoj rakoviny prebieha v troch etapách:
- iniciácia (zahájenie) – je akoby „vysiatie semien“. Prebehne do niekoľkých minút, napríklad po absorbovaní chemického kancerogénu do krvi a buniek, ktorý sa naviaže na DNA a predá sa dcérskym bunkám. Od tejto chvíle dcérske bunky a ich potomstvo v sebe navždy ponesú genetické poškodenie a budú náchylné k malígnej transformácii. Táto etapa je nezvratná – semená sú pripravené na vyklíčenie.
- promócia (presadzovanie sa) – táto etapa sa odohráva dlhšie, niekoľko rokov, poškodené bunky sa delia a rastú do väčších rozmerov, vzniká nádor. Ale nebudú sa deliť a rásť, ak nebudú mať správne podmienky. Promócia je zvratná a závisí na tom, či má rakovinový rast vhodné rastové podmienky.
- progresia (rozvoj) - vzniká, ak skupina buniek v pokročilom štádiu stále rastie. Táto etapa sa končí smrťou.
1. štádium vývoja: iniciácia a bielkoviny
Na základe tohto bol zahájený výskum ako príjem bielkovín ovplyvňuje rakovinu.
Ukázalo sa, že strava s nízkym obsahom bielkovín znižuje aktivitu enzýmu, ktorý je najviac zodpovedný za metabolizmus nebezpečného aflatoxínu (AF). Ako výsledok sa menej AF transformovalo na jeho nebezpečný metabolit, ktorý je zodpovedný za mutáciu DNA. Dokázalo sa aj, že čím nižší je príjem bielkovín, tým nižšie je množstvo aduktov AF-DNA.
Takže nízky príjem bielkovín môže znížiť aktivitu enzýmu a zabrániť väzbe nebezpečného karcinogénu na DNA.
Objavili sa ešte vzťahy, že strava s nízkym obsahom bielkovín obmedzuje vznik a rast nádorov tak, že:
- do bunky vstupuje menej AF,
- bunky sa množia pomalšie,
- v enzýmovom komplexe sa odohráva mnoho zmien, ktoré znižujú jeho aktivitu,
- množstvo kľúčových zložiek relevantných enzýmov sa zníži,
- vzniká menej aduktov AF-DNA.
Z toho vyplynulo, že nízky príjem bielkovín obmedzuje 1. štádium tvorby rakoviny - iniciáciu nádoru.
2. štádium vývoja: promócia a bielkoviny
Výskum tejto etapy vývoja rakoviny by mohol byť veľmi finančne a časovo náročný. Avšak Dr. Campbell využil prácu vedcov, ktorí prišli na to, ako je možné vyhodnotiť malé zhluky buniek podobajúce sa rakovinovým bunkám hneď po skončení etapy iniciácie. Tieto mikroskopicky malé zhluky sa nazývajú ložiská. Pozorovaním ložísk, meraním ich počtu a veľkosti boli schopní zistiť, ako vznikajú nádory a aký vplyv na rakovinový proces môžu mať bielkoviny. Zistenia boli pozoruhodné: vznik a vývoj ložísk takmer úplne závisel na množstve konzumovaných bielkovín bez ohľadu na to, koľko AF bolo skonzumovaného!
Po prebehnutej iniciácii bol ložiskový rast (promócia) oveľa rýchlejší, ak sa zvieratám podávala strava s obsahom 20 % bielkovín a pomalší, ak sa im podávala strava s obsahom 5 % bielkovín.
Obmeny potvrdili: bielkovina z mlieka spôsobuje rakovinu
Do tejto doby boli potkany vystavené rôznemu množstvu AF. Ale od tohto momentu začali výskumníci potkanom obmieňať množstvá AF v rôznych štádiách vývinu rakoviny a pri strave s rôznym množstvom bielkovín. A čo zistili?
Potkany dostávali vysokú dávku AF a nízku dávku bielkovín alebo naopak, nízku dávku AF a veľa bielkovín. Výsledky boli pozoruhodné! U zvierat s maximálnou iniciáciou (vysokou dávkou AF) a kŕmených 5 % bielkovín vzniklo oveľa menej ložísk ako u zvierat s nízkou dávkou AF a stravou s 20 % bielkovín!
Začalo sa rysovať, že vznik ložísk je behom etapy promócie ďaleko viac pod kontrolou bielkovín ako karcinogénu. Menšie množstvo bielkovín dokáže zvíťaziť nad karcinogénom, a to bez ohľadu na jeho pôvodnú expozíciu.
Ale skúmalo sa ďalej. Všetkým zvieratám bola podaná rovnaká dávka karcinogénu a behom 12 týždňov boli zvieratá striedavo kŕmené stravou s 5 % a s 20 % bielkovín. Toto obdobie 12 týždňov bolo rozdelené do 4 etáp po tri týždne. Vo všetkých obdobiach, kedy zvieratá konzumovali stravu s 20 % bielkovín, sa ložiská neustále zväčšovali. Avšak akonáhle boli prevedené na stravu s 5 % bielkovín, došlo k strmému poklesu ložiskového rastu. Ak potom zvieratá znovu začali dostávať stravu s 20 % bielkovín, ložiskový rast sa obnovil. Tieto pokusy ukázali aj to, že telo si môže pamätať predchádzajúce poškodenia karcinogénom, ale tie môžu byť v pokojovom štádiu, ak prijímame málo bielkovín. Takže ak sme boli niekedy vystavení vplyvu karcinogénnej látky, môžeme rakovinu "prebudiť" pomocou nesprávnej stravy.
Ďalej sa ukázalo, že vznik rakoviny modifikujú aj relatívne malé zmeny v konzumácii bielkovín. Vedci začali potkanom podávať stravu s obsahom bielkovín 4 - 24 %. Koncentrácia bielkovín vyššia ako 10 % dramaticky zvyšovala vznik ložísk v závislosti na koncentrácii konzumovaných bielkovín. Ložiská vznikali len v prípade, ak zvieratá prekročili hranicu množstva bielkovín v strave (12 %), ktorá bola potrebná k zabezpečeniu ich rastu.
Tieto zistenia sú veľmi dôležité aj pre ľudí, pretože potreba bielkovín u detí a mláďat potkanov ako aj u dospelých a u dospelých potkanov je pozoruhodne podobná.
Podľa doporučeného denného príjmu by sme mali z bielkovín získavať zhruba 10 % energie. To však ďaleko prevyšuje naše potreby, ale keďže individuálne požiadavky sa môžu líšiť, doporučuje sa 10 % (50-60 g). Avšak denne bielkovín konzumujeme omnoho viac.
Ďalej sa vedci zaoberali vzťahom medzi množstvom aflatoxínu a množstvom bielkovín. Zistili, že aj ak sa zvyšuje množstvo aflatoxínu pri strave chudobnej na bielkoviny rakovinové ložiská nevznikajú, teda strava s obsahom bielkovín 5 % nedovolí rakovine prejaviť sa. Avšak pri strave s 20 % bielkovín sa množstvo ložísk zvyšuje úmerne k množstvu aflatoxínu.
Takže strava s nízkym obsahom bielkovín je schopná potlačiť rakovinový účinok veľmi silného karcinogénu aflatoxínu.
Všetky bielkoviny nemajú rovnaký účinok
Vedci potkanom podávali bielkovinu z kravského mlieka: kazeín. Ukázalo sa však, že rastlinné bielkoviny rast rakoviny nepodporovali ani pri ich zvýšenom príjme. Bielkovina glutén (lepok) pochádzajúca zo pšenice neprejavila rovnakú aktivitu ako kazeín ani ak sa podávala v rovnakom množstve (20 %). Podobne ložiská nevznikali ani u potkanov konzumujúcich stravu s 20 % bielkovín zo sóje. To, čo podporovalo rast nádorov boli bielkoviny z kravského mlieka!
Finále s potkanmi
A tak vedci pripravili rozsiahly pokus so stovkami laboratórnych potkanov, u ktorých sledovali vznik a vývoj nádorov počas ich života. Potkany žijú zhruba 2 roky. Na konci tohto obdobia boli potkany vystavené AF a následne kŕmené stravou s 20 % kazeínu mŕtve alebo umierali na rakovinu pečene. V skupine s 5 % kazeínu nevznikali žiadne nádory, naopak, zvieratá boli živé, aktívne, mali hustú a hladkú srsť aj napriek tomu, že boli na začiatku vystavené rovnakému množstvu karcinogénnej látky AF. Výsledný pomer bol 100:0. Niečo podobné ešte nikdy nikto vo výskume nevidel a zodpovedalo to pôvodnému indickému výskumu.
V tom istom pokuse bola niektorým potkanom zmenená strava v 40. alebo v 60. týždni. U zvierat, u ktorých sa znížil podiel bielkovín v strave z 20 % na 5 % vzniklo v porovnaní s tými, ktoré boli celý čas kŕmené 20 % bielkovín menej nádorov (až o 35 - 40 %).
Výsledky na plne vyvinutých nádoroch potvrdili základnú pravdu, že manipulácia so stravou môže "zapínať" a "vypínať" rakovinu.
Iné karcinogény
V niektorých štúdiách sa ako hlavný rizikový faktor rakoviny pečene u človeka objavila chronická infekcia vírusom hepatitídy B (HBV). Zisťovalo sa to na špeciálnych laboratórnych myšiach. A tak sa Dr. Campbell rozhodol overiť si vplyv kazeínu na rakovinu pečene vyvolanú HBV. Prebehla teda zmena karcinogénu (z AF na HBV) a zmena živočíšneho druhu (z potkanov na myši). Výsledky na myšiach náchylných na rakovinu ukázali, že 22 % kazeín aktivoval expresiu vírusového génu s následným vznikom rakoviny, zatiaľ čo 6 % kazeínu túto aktivitu nevykázalo.
Záver
Kazeín, slávny predstaviteľ bielkovín z kravského mlieka, významne podporuje rakovinu pečene:
- u potkanov vystavených AF
- u myší infikovaných vírusom HBV
Vedci zahájili ďalšie výskumy, pri ktorých skúmali vplyv živín napríklad bielkovín z rýb, tukov a antioxandov na rakovinu. Začali svitať závery, že pre kontrolu etapy promócie rakoviny je oveľa dôležitejšia výživa ako dávka iniciujúceho karcinogénu, a že živiny pochádzajúce z rastlinných zdrojov vznik rakoviny obmedzujú, zatiaľ čo živočíšne bielkoviny vznik nádorov podporujú.
Tip Vitariána
V ďalších článkoch budeme pokračovať ďalšími výskumami, pretože vedci sa nezastavili pri týchto výsledkoch na zvieratách, ale pokračovali v najrozsiahlejšej štúdii na ľuďoch - Čínskej štúdií.
