Рак толстого кишечника и фитохимические соединения

Ферментация клетчатки в толстом кишечнике

Далее, клетчатка ферментируется, высвобождая фитохимические соединения (биоактивные вещества растений), которые частично метаболизируются, проявляя свои многочисленные эффекты как локально, непосредственно в толстом кишечнике, так и системно.

Практически все группы пищевых растений содержат уникальные фитохимические соединения, многие из которых проявляют и способность тормозить развитие и рост рака толстого кишечника (РТК). Обзор о таких растениях написан исследователями и Университета г. Печь, Венгрия. Для этой цели авторы провели поиск в базах данных Web of Science, Ovid, BMC Springer, Elsevier, Embase и MEDLINE. Фармакотерапевтические биомолекулы, активные против канцерогенеза рака толстой кишки, были обнаружены в бананах, гранатах, сое, брокколи. Идентифицированы молекулярные механизмы действия биоактивных веществ этих растений – оказалось, что они воздействуют на ряд сигнальных путей, регулирующих развитие опухолевых клеток и предупреждающих прогрессирование рака. Природные антиоксиданты в этих растениях, включая полифенолы и каротиноиды, ингибируют окисление липидов, белков и нуклеиновых кислот и тем самым предотвращают инициирование окислительных цепных реакций и индукцию РТК (Macharia J. Medicinal plants with anti-colorectal cancer bioactive compounds: Potential game-changers in colorectal cancer management / Biomed Pharmacother, 2022, 153: 113383).

Зависимость между потреблением пищевых растений и развитием рака толстого кишечника

Одно из наиболее крупных исследований по выявлению зависимости между потреблением пищевых растений и развитием РТК было проведено в Китае сотрудниками Университета Вандербильда, США. В нем участвовало 61274 мужчин в возрасте 40-74 года, у которых с помощью анкеты оценивали потребление 8 популярных фруктов (в основном цитрусовых и арбузов) и 38 овощей пяти подгрупп (крестоцветных, луковых, зеленолистных, бобовых и других). После 6,4 лет наблюдений у этих мужчин было выявлено 398 случаев РТК, в том числе 236 случаев рака толстой кишки и 162 случая рака прямой кишки. У наибольших любителей овощей и фруктов в целом риск развития РКТ был ниже на 29%. Наибольшее потребление всех фруктов снижало риск всех локализаций РТК на 33%; отдельно рака толстой кишки на 24% и рака прямой кишки на 44%. Такие категории фруктов, как цитрусовые и арбузы снижали риск РТК в целом, а бобовые были единственной категорией овощей, которые значимо снижали риск РТК в целом, а также отдельных локализаций - рака толстой кишки и прямой кишки (Vogtmann E. Fruit and vegetable intake and the risk of colorectal cancer: Results from the Shanghai Men's Health Study / Cancer Causes Control. 2013, 24 (11): 1935–1945).

Очень значимыми в профилактическом отношении являются растения семейства крестоцветных (капустных, Brassicaceae), включающие множество видов овощей (различные виды капусты, репу, редис, редьку), масличных (рапс, горчицу), лекарственных (пастушью сумку), кормовых (турнепс), пряно-вкусовых (горчицу, хрен, васаби) и медоносных (рыжик) растений. Группа диетологов из Турции и Италии изучала растения из этой компании с точки зрения их антиканцерогенной активности. Помимо богатого питательного состава, крестоцветные являются прекрасным источником клетчатки и биологически активных фитохимических серосодержащих соединений, известных как глюкозинолаты и S-метилцистеинсульфоксид. У этих соединений показан обширный комплекс эффектов, в том числе способность защищать от злокачественных опухолей, особенно РТК. Выявленные механизмы антиканцерогенных эффектов этих соединений и их некоторых вторичных метаболитов следующие: защита клеток здоровых тканей от повреждения их ДНК; инактивация канцерогенных веществ; противовирусное и антибактериальное действие; запуск процесса апоптоза (программируемой смерти) в клетках с нарушенной структурой; ингибирование миграции опухолевых клеток, вызывающих метастазирование; подавление ангиогенеза – новообразования кровеносных сосудов, питающие опухоль и способствующих ее росту (Ağagündüz D. Cruciferous Vegetables and Their Bioactive Metabolites: from Prevention to Novel Therapies of Colorectal Cancer / Evid Based Complement Alternat Med, 2022 Apr 11;2022:1534083).

Соединением, способным предупреждать РТК, является также широко распространенный витамин групп В – В9 (фолиевая кислота ее производные – фолаты). Основные источники фолатов - зеленые листовые овощи, цитрусовые, бобовые, цельнозерновые, дрожжи, печень. Значимость этих витаминов для здоровья столь велика, что в 1996 г. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) обязало производителей зерновых продуктов обогащать их фолиевой кислотой. Основной механизм действия фолатов – регуляция обмена гомоцистеина – непротеиновой аминокислоты, которая образуется в организме человека из аминокислоты метионина. Избыток гомоцистеина является важным механизмом развития атеросклероза, болезни Альцгеймера и старческого слабоумия, сахарного диабета. Сотрудники Университета штата Аризона, США провели исследование с участием 1014 мужчин и женщин в возрасте 40-80 лет, у которых были удалены колоректальные полипы. По сравнению с субъектами с самым высоким уровнем гомоцистеина в плазме, у лиц в самом низким содержанием этой аминокислоты риск рецидива аденомы был ниже на 31%. Кроме того, было выявлено, что у тех пациентов, у кого в крови был самый высокий уровень фолиевой кислоты, вероятность развития рецидива была ниже на 34% по сравнению с теми, у кого этот показатель был минимальным. Более высокое потребление фолатов с пищей снижало этот риск на 39% (Martínez M. Folate and colorectal neoplasia: relation between plasma and dietary markers of folate and adenoma recurrence Am J Clin Nutr, 2004, 79 (4): 691-697).

К своему последующему исследованию та же группа онкологов привлекла пациентов с удаленными аденомами толстого кишечника, у которых содержание фолиевой кислоты в крови было минимальным и они не принимали поливитаминов. У этой категории людей риск развития рецидивов был в 2,25 раз выше, чем у тех субъектов, кто регулярно пил витамины. Одна группа пациентов получала цельнозерновую добавку либо клетчатку из пшеничных отрубей, содержащих фолиевую кислоту; другая группа служила контролем. У участников первой группы риск развития рецидивов аденомы был ниже на 35%-44% (Martínez M. Folate fortification, plasma folate, homocysteine and colorectal adenoma recurrence / Int J Cancer, 2006, 119 (6): 1440-1446).

Чрезвычайно эффективным средством профилактики РТК нутрициологи из Университета Стамбула, Турция считают яблоки. Помимо клетчатки-пектинов, о которых было подробно рассказано в одной из статей этого цикла, яблоки содержат массу фитохимических соединений, из которых наиболее значимыми антиканцерогенными свойствами обладают флавоноиды и другие полифенолы. Эти соединения проявляют антиоксидантный, противовоспалительный, иммуномодулирующий, антипролиферативный, антиканцерогенный и химиопрофилактический эффекты. Интересно то, что в раковых клетках они проявляют не антиоксидантное, а противоположное, прооксидантное действие, запуская процесс аутофагии, клеточного апоптоза, подавляя клеточную пролиферацию, регулируя провоспалительные сигнальные пути и останавливая клеточный цикл. Их профилактический эффект в первую очередь по отношению к РТК связан с тем, что полифенолы плохо абсорбируются в верхних отделах кишечника и практически в неизменном виде попадают в толстый кишечник, где трансформируются под действием микроорганизмов, которые расщепляют их сложную структуру до более простых метаболитов, которые проявляют свои полезные эффекты локально, а также попадают в кровь, оказывая системное воздействие на организм. Поэтому самая высокая концентрация флавоноидов и их метаболитов в плазме крови достигается через 1-2 часа после приема пищи. (Koseoğlu A. The potential chemo-preventive roles of Malus domestica against the risk of colorectal cancer: A suggestive insight into clinical application / Clin Nutr ESPEN, 2022, 52: 360-364).

По данным сотрудников Школы Здравоохранения, Бостон, США, удивительно полезным для предупреждения РТК оказался фрукт авокадо. Эти результаты были получены на основании анализа данных 45289 мужчин и 67039 женщин, у которых потребление авокадо оценивали с помощью анкет, а также фиксировали случаи рака различных локализаций. У мужчин потребление не менее одной порции авокадо в неделю снижало риск развития злокачественных опухолей в целом на 15%, РТК на 29%, рака мочевого пузыря на 28%, рака легкого на 29%. К сожалению, у женщин такого замечательного эффекта авокадо не проявило (Ericsson C. Prospective Study of Avocado Consumption and Cancer Risk in US Men and Women / Cancer Prev Res (Phila), 2022, CAPR-22-0298).

Значительно более доступными для нас по сравнению с авокадо являются ягоды клюквы и черноплодной рябины. Сотрудники Университета Каунаса, Литва, изучали антипролиферативные свойства экстрактов, полученных из жмыхов этих ягод - экстракт черноплодной рябина снижал жизнеспособность клеток РТК на 49%, а экстракт клюквы – на 31%. При добавлении экстрактов в количестве 2% к котлетам для гамбургеров и вареной ветчине антиоксидантная активность этих продуктов существенно повышалась. И в этом отношении в лидерах оказался экстракт клюквы (Tamkutė L. Cranberry and black chokeberry extracts isolated with pressurized ethanol from defatted by supercritical CO2 pomace inhibit colorectal carcinoma cells and increase global antioxidant response of meat products during in vitro digestion / Food Res Int, 2022, 161: 111803).

В обзоре той же группы исследователей сделан целенаправленный анализ влияния на развитие РТК семян и орехов. С этой целью авторы провели поиск новых статей, с 2019 г. по 2022 г.г., в базах данных PubMed и Google, в итоге отобрав 8 работ. Наиболее значимыми компонентами этих продуктов, ответственных за их антиканцерогенное действие, авторы считают фитохимические вещества, ингибирующие развитие опухоли - блокирующие агенты (эллаговая кислота, флавоноиды, индол-3-карбинол) и соединения, останавливающие прогрессирование опухоли и подавляющие ее рост (бета-каротин, ресвератрол, производные витаминоподобного соединения инозитола). Еще один важный эффект, обусловленный в основном присутствием клетчатки - изменения в микробиоте, которые, в свою очередь, модулируют передачу сигналов клетками и ключевые клеточные процессы, регулирующие нормальный рост клеток и предупреждающие их трансформацию. По данным эпидемиологических исследований, потребление орехов в количестве, не менее 56 г в неделю, снижает риск развития РТК на 27% у мужчин и на 58% (!) у женщин. Результаты Европейского проспективного исследования рака и питания (EPIC), проведенного в 10 европейских странах, свидетельствуют, что потребление около 16 г семян и орехов в день снижает риск развития РТК в целом на 31%, а дистального отдела толстого кишечника – на 48%. Кроме того, у любителей орехов и семян были значительно лучше показатели состояния здоровья после лечения рака. У пациентов, потреблявших две или более порций орехов в неделю, риск рецидива был на 42% ниже, а показатель выживаемости выше на 57%. Причем, эти показатели линейно улучшались по мере увеличения потребления этих продуктов. В качестве механизма антиканцерогенного действия орехов рассматривается также повышенное содержание в них фитостеролов - кампестерола, β-ситостерола и стигмастерола. В 11 проведенных клинических исследованиях обнаружена обратная связь между потреблением этих соединений и риском развития РТК – снижение его достигало 37% (Roman D. The Role of Nut and Seed Consumption in Colorectal Cancer: A Narrative Review / Medicina (Kaunas), 2022, 58 (7): 932).

Интересное исследование было проведено сотрудниками Национального Противоракового Центра, Корея. Они изучили взаимосвязь между цветом потребляемых овощей и фруктов и риском развития РТК у населения страны. В исследовании участвовали 923 пациентов с такой локализацией рака и 1846 здоровых людей. Потребляемые ими овощи и фрукты были распределены на 4 группы в зависимости от цвета их съедобных частей - зеленые, оранжевые/желтые, красные/фиолетовые и белые. Уровень потребления этих продуктов оценивали с помощью анкеты. В целом, повышенное потребление любых овощей и фруктов весьма существенно, в среднем на 68% снижало риск развития рака этой локализации у женщин и на 40% у мужчин. Самыми эффективными в этом отношении для мужчин оказались зеленые и белые овощи и фрукты – у их любителей риск оказался ниже на 51% и 53%, У женщин примерно столь же полезными были все овощи и фрукты, кроме желтых. Интересно, что у мужчин избыточное потребление оранжевых/желтых овощей и фруктов (цитрусовых, моркови, тыквы, персика, хурмы, имбиря) риск развития РТК повышало на 61% (Lee J. Colors of vegetables and fruits and the risks of colorectal cancer / World J Gastroenterol. 2017, 23 (14): 2527–2538).

Наиболее полезными считаются синие, фиолетовые и красные овощи, фрукты и, особенно, ягоды - виноград, черника, клюква и т.д. Такими цветами они обладают благодаря присутствию полифенолов-пигментов из группы антоцианинов. Хорошо известно, что эти соединения обладают противоопухолевым действием, в том числе и по отношению к развитию РКТ. Обзор об этом эффекте антоцианинов написан сотрудниками Университета штата Огайо, США. Противоопухолевые эффекты антоцианов определяются их структурой и биодоступностью, а также тем цитостатическим эффектом их метаболитов (Shi N. Anthocyanins in Colorectal Cancer Prevention Review / Antioxidants (Basel), 2021, 10 (10):1600).

Хорошо известно, что риск развития РТК повышается на фоне воздействия различных канцерогенов, в том числе содержащихся в табачном дыме. Вопрос о диетологической профилактике развития этой формы рака у курильщиков недавно изучали сотрудники Национального онкологического центра, Токио, Япония. В исследовании участвовали 89283 человек (41797 мужчин и 47486 женщин) в возрасте 45–74 лет; часть из них курили. В течение всего времени исследования (14-18 лет) у участников оценивалось потребление овощей и фруктов: у 2261 из них за это время был диагностирован РТК. Оказалось, что защитный эффект таких продуктов в целом проявляется только у некурящих мужчин – снижение риска у них составило 28%; для фруктов этот эффект был на уровне 38%, а для овощей отсутствовал. У курящих субъектов протекторный эффект овощей и фруктов оказался мизерным (Hori M. Vegetable and fruit intake and colorectal cancer risk by smoking status in adults: The Japan Public Health Center-based Prospective Study / Eur J Clin Nutr, 2022, https://doi.org/10.1038).

Информация о том, что овощи, фрукты, зерновые продукты и бобовые способны предупреждать развитие многих доброкачественных и злокачественных опухолей, не нова. Доказан также их протекторный эффект и по отношению к раку толстого кишечника, который обусловлен присутствием клетчатки и комплекса фитохимических соединений.

Но существует еще один механизм, благодаря которому клетчатка предупреждает образование таких опухолей – ее способность регулировать микробиоту кишечника. Об этом механизме более подробно будет рассказано в следующей статье.