Geny, které mohou porazit rakovinu

Geny, které mohou porazit rakovinu

Na začátku je jedna jediná buňka, se kterou je něco špatně. Na konci obrovský nádor, který může zabít svého nositele. Co rozhoduje o tom, jestli zmutovaná buňka nastoupí právě tuhle cestu? A jak tomu můžeme předejít?

Existuje řada důvodů, proč se z normální, zdravé buňky stane buňka nádorová. Může jít o běžnou chybu, tzv. mutaci, které se v procesu buněčného dělení stávají naprosto běžně. Při tzv. replikaci čili procesu, při němž se podle DNA mateřské buňky vytvoří další, která by měla být totožná, dojde k náhodné změně. Mutaci ovšem mohou vyvolat i další vlivy, ať už fyzikální (například působení radioaktivity), chemické (vliv toxinů z prostředí), ale třeba i působení volných radikálů nebo virová infekce. Výsledkem je buňka, která ztrácí nejen svůj tvar a strukturu, ale především nedokáže správným způsobem komunikovat se svým okolím.

Na druhou stranu, tohle samo o sobě ještě zdaleka neznamená, že člověk onemocní rakovinou. Při obrovském počtu buněk v našem těle, které se opakovaně dělí, se jsou podobné chyby na denním pořádku. Rozhodující je, jestli tělo dopustí, aby se právě tahle buňka mohla dále dělit.

 

Když buňky páchají sebevraždu

Tělo totiž disponuje mnoha mechanismy, které mu umožňují vzniku zhoubného nádoru předejít.

Imunitní systém – imunitní buňky našeho těla dokáží poměrně efektivně vyhledávat zmutované buňky, které by se mohly stát základem pro vznik nádoru, a následně je ničit. Oslabený imunitní systém proto riziko vzniku nádorů zvyšuje.

Apoptóza – tímto slovem se označuje schopnost, kterou mají v sobě buňky zakódovanou. Pokud dojde k nějaké závažné chybě, zničí samy sebe – jednoduše spáchají jakousi buněčnou sebevraždu. Pokud je ale proces apoptózy narušen, může se poškozená buňka dále dělit.

Kontrola proliferace – zdravá buňka se dělí pouze tehdy, když k tomu z vnějšku dostane signál. Takový signál přitom trvá jen omezenou dobu, takže proces dělení zůstává pod kontrolou. Zmutované buňky ale často mívají narušenou právě komunikaci s okolím, která se odehrává formou buněčné signalizace.  Může se tedy například stát, že signál k dělení není správně ukončen, takže buňka ve svém množení neustává. Dochází k tzv. proliferaci, čili rychlému, nekontrolovanému dělení, které vede právě ke vzniku nádoru.

Zkracování telomerů – na konci chromozomů (tj. struktur, v nichž je uložena DNA), jsou části nazývané telomery. Ty sice nenesou žádnou genetickou informaci, přesto jsou ale pro regulaci fungování buněk velice zásadní. Při každém dělení totiž dojde k jejich zkrácení, a pokud už není co zkracovat, přecházejí do tzv. senescentního stavu, kdy se již nemohou dále dělit. Tento proces vědci považují právě za ochranu před zhoubným bujením, protože při příliš velkém počtu dělení vzrůstá pravděpodobnost vzniku chyb. Problém může nastat, pokud je ve velkém aktivován gen pro tvorbu enzymu telomerázy. Ten je totiž ve většině tělesných buněk vypnutý, pokud ale dojde k jeho zapnutí, telomery se obnovují. Buňka se tím pádem stává prakticky nesmrtelnou.

 

Zapnout ty správné geny

Pokud všechny výše uvedené mechanismy v těle fungují, je pravděpodobnost vzniku nádoru velice nízká. Jakmile ale dojde k narušení některého z nich, riziko prudce vzrůstá. Velmi důležitou roli zde přitom hrají některé geny v naší DNA.

Ty, které se vznikem rakoviny souvisejí, se přitom dělí na dvě základní kategorie:

  • Protoonkogeny – jde o geny, které podporují růst nádorů. Často například produkují nadměrné množství bílkovin podporujících růst, a proto způsobují proliferaci.
  • Tumor supresorové geny – jde o geny, které tvorbu nádorů naopak potlačují, například tím, že podporují apoptózu (typickým příkladem je například gen p53 nebo bcl-2).

Klíčové tedy je, nakolik jsou zmíněné geny aktivní, tj. jakou měrou probíhají epigenetické reakce, které tyto geny vypínají, nebo naopak zapínají. Ideální stav tedy je, pokud jsou tumorsupresorové geny zapnuté, a protoonkogeny naopak vypnuté.

Při vzniku některých typů nádorů (typicky třeba rakoviny tlustého střeva) hraje velmi důležitou roli i zvýšená míra zánětlivých procesů v příslušné oblasti.

O tom, jak rychle (a jestli vůbec) daný nádor poroste, pak rozhoduje i tzv. angioneogeneze neboli tvorba nových cév. Dokud je totiž nádor ještě malý, přijímají jeho buňky výživu ze svého bezprostředního okolí. Jak ale roste, k buňkám dále od povrchu už se živiny nedostanou. Podmínkou dalšího růstu je proto vybudování vlastního cévního zásobení. Pokud je tedy angioneogeneze potlačena, může nádor doslova vyhladovět.

O aktivitě zmíněných genů ve velmi vysoké míře rozhoduje soubor vlivů z životního stylu a prostředí, které nazýváme epigenetické faktory. Odborníci odhadují, že až 80 % všech případů rakoviny je podmíněno právě životním stylem.

Velkou roli zde hraje výživa – některé její složky vznik nádorového bujení podporují (například nadměrná konzumace nasycených tuků), naopak řada živin má naopak přímý pozitivní epigenetický vliv. Riziko rakoviny dále zvyšuje například kouření, obezita, dlouhodobý stres či mnohé škodliviny z životního prostředí, pozitivně naopak působí pravidelný pohyb.

 

Užitečné doplňky stravy

Přírodních látek, které mají přímé protirakovinné účinky (především z důvodu epigenetického působení), je celá řada. Zde je malý výběr rozdělený podle toho, na jakém principu fungují.

Podpora apoptózy: kurkumin, boswelie, EGCG, kvercetin, OPC

Kontrola proliferace: astaxantin (u rakoviny prsu dokáže snížit proliferaci až o 40 %), kurkumin, boswelie, granátové jablko, genistein, kvercetin, OPC

Deeaktivace genu pro vznik telomerázy: EGCG

Omezení angioneogeneze: granátové jablko, kvercetin, OPC

Detoxikace karcinogenů: astaxantin (podporuje produkci enzymů zajišťující rozklad karcinogenních sloučenin)

Podpora imunity: astaxantin, čekanka (skvělý zdroj probiotik), kurkumin

 

Zdroje informací

Prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. Genotoxicita a karcinogeneze. https://is.muni.cz/do/rect/el/estud/prif/ps13/genotox/web/pages/01_nador.html

Sun, S. et al., Anti-tumor activity of astaxanthin on Meth-A tumor cells and its mode of action, FASEB J., 12, A966, 1998.

Kim, H.W., Park, J.S., and Chew, B.P., β-carotene and astaxanthin inhibit mammary tumor cell growth and induce apoptosis in mice in vitro, FASEB J., 15, A298, 2001.

Gradelet, S. et al., Effects of canthaxanthin, astaxanthin, lycopene and lutein on liver xenobiotic-metabolizing enzymes in the rat, Xenobiotica, 26, 49, 1996.

Shen YTakahashi MByun HMLink ASharma NBalaguer FLeung HCBoland CRGoel A. Boswellic acid induces epigenetic alterations by modulating DNA methylation in colorectal cancer cells. Cancer Biol Ther. 2012 May;13(7):542-52.

Shusuke TodenYoshinaga OkugawaConstanze BuhrmannDurgha Nattamai, Esperanza Anguiano, Nicole BaldwinMehdi ShakibaeiC. Richard Boland and Ajay Goel. Novel Evidence for Curcumin and Boswellic Acid–Induced Chemoprevention through Regulation of miR-34a and miR-27a in Colorectal Cancer. Cancer Prevention Research. October 13, 2014. http://cancerpreventionresearch.aacrjournals.org/content/8/5/431.short

Bandaru S. Reddy Possible Mechanisms by Which Pro- and Prebiotics Influence Colon Carcinogenesis and Tumor Growth. The Journal of Nutrition. 1999. http://jn.nutrition.org/content/129/7/1478S.full

Thangapazham RL, Passi N, Maheshwari RK. Green tea polyphenol and epigallocatechin gallate induce apoptosis and inhibit invasion in human breast cancer cells. Cancer Biol Ther. 2007 Dec;6(12):1938-43.

Shu-Chun Lin,  Wan-Chun Li, Jing-Wen Shih, Kuo-Fu Hong, Yen-Ru Pan, Jing-Jer LinThe tea polyphenols EGCG and EGC repress mRNA expression of human telomerase reverse transcriptase (hTERT) in carcinoma cells. Cancer Letters May 4, 2005.

Toi M, Bando H, Ramachandran C, et al. Preliminary studies on the anti-angiogenic potential of pomegranate fractions in vitro and in vivo. Angiogenesis. 2003;6(2):121-8.

Dai Z, Nair V, Khan M, Ciolino HP. Pomegranate extract inhibits the proliferation and viability of MMTV-Wnt-1 mouse mammary cancer stem cells in vitro. Oncol Rep. 2010 Oct;24(4):1087-91.

Jeune MA, Kumi-Diaka J, Brown J. Anticancer activities of pomegranate extracts and genistein in human breast cancer cells. J Med Food. 2005 Winter;8(4):469-75.

Wargovich MJ. Experimental evidence for cancer preventive elements in foods. Cancer Lett. 1997;114:11–17.

Sharma RA, Euden SA, Platton SL, Cooke DN, Shafayat A, Hewitt HR, et al. Phase I clinical trial of oral curcumin: biomarkers of systemic activity and compliance. Clin Cancer Res. 2004;10:6847–6854.

Russo GL, Russo M, Spagnuolo C, Tedesco I, Bilotto S, Iannitti R, Palumbo R. Quercetin: A pleiotropic kinase inhibitor against cancer. Cancer Treat Res. 2014;159 185-205.

Anastasiou D, Krek W. SIRT1: linking adaptive cellular responses to aging-associated changes in organismal physiology. Physiology (Bethesda) 2006;21(6) 404-410.

Xiao X, Shi D, Liu L, et al. Quercetin suppresses cyclooxygenase-2 expression and angiogenesis through inactivation of P300 signaling. PLoS One. 2011;6(8):e22934.

Ah-Ng Tony Kong, Chengyue Zhang, Zheng-Yuan Su. Targeting Epigenetics for Cancer Prevention By Dietary Cancer Preventive Compounds—The Case of miRNA. I. June 2013. http://cancerpreventionresearch.aacrjournals.org/content/6/7/622.full

Wen W, Lu J, Zhang K, Chen S. Grape seed extract inhibits angiogenesis via suppression of the vascular endothelial growth factor receptor signaling pathway. Cancer Prev Res (Phila). 2008 Dec;1(7):554-61.

Zanechat odpověď
Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. *

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..