Il fegato converte il fruttosio alimentare in nutrienti che alimentano la crescita del tumore, collegando un elevato consumo di fruttosio alla progressione del cancro. Questa scoperta evidenzia sia la cautela alimentare sia i potenziali nuovi trattamenti contro il cancro.
Il consumo di fruttosio è aumentato in modo significativo negli ultimi cinque decenni, principalmente a causa dell’uso estensivo di sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio come dolcificante in bevande e cibi ultra-processati. Una recente ricerca della Washington University di St. Louis rivela che il fruttosio alimentare promuove la crescita tumorale nei modelli animali di melanoma, cancro al seno e cancro cervicale. Tuttavia, lo studio, pubblicato il 4 dicembre sulla rivista Nature, indica che il fruttosio non alimenta direttamente i tumori.
Gli scienziati della WashU hanno invece scoperto che il fegato converte il fruttosio in nutrienti utilizzabili dalle cellule tumorali, una scoperta interessante che potrebbe aprire nuove strade alla cura e al trattamento di molti diversi tipi di cancro.
“L‘idea che si possa combattere il cancro con la dieta è intrigante“, ha affermato Gary Patti, Professore di chimica e scienze Michael e Tana Powell e Professore di genetica e medicina presso la facoltà di medicina, tutti alla WashU.
“Quando pensiamo ai tumori, tendiamo a concentrarci sui componenti alimentari che consumano direttamente. Metti qualcosa nel tuo corpo e poi immagini che il tumore lo assorba“, ha detto Patti. “Ma gli esseri umani sono complessi. Ciò che metti nel tuo corpo può essere consumato dai tessuti sani e poi convertito in qualcos’altro che i tumori usano“.
“La nostra aspettativa iniziale era che le cellule tumorali metabolizzassero il fruttosio proprio come il glucosio, utilizzando direttamente i suoi atomi per costruire nuovi componenti cellulari come il DNA . Siamo rimasti sorpresi dal fatto che il fruttosio fosse appena metabolizzato nei tipi di tumore che abbiamo testato“, ha affermato il primo autore dello studio, Ronald Fowle-Grider, un ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Patti. “Abbiamo rapidamente imparato che le cellule tumorali da sole non raccontano tutta la storia. Altrettanto importante è il fegato, che trasforma il fruttosio in nutrienti che i tumori possono utilizzare“.
Utilizzando la metabolomica, un metodo di profilazione di piccole molecole mentre si muovono attraverso le cellule e attraverso diversi tessuti del corpo, i ricercatori hanno concluso che un modo in cui alti livelli di consumo di fruttosio promuovono la crescita del tumore è aumentando la disponibilità di lipidi circolanti nel sangue. Questi lipidi sono elementi costitutivi della membrana cellulare e le cellule tumorali ne hanno bisogno per crescere.
“Abbiamo esaminato numerosi tumori diversi in vari tessuti del corpo e tutti seguivano lo stesso meccanismo”, ha affermato Patti.
L’era dello sciroppo di mais
Gli scienziati sanno da tempo che le cellule tumorali hanno una forte affinità per il glucosio, uno zucchero semplice che costituisce la fonte energetica preferita dall’organismo a base di carboidrati.
In termini di struttura chimica, il fruttosio è simile al glucosio. Sono entrambi tipi comuni di zucchero, con la stessa formula chimica, ma differiscono nel modo in cui il corpo li metabolizza. Il glucosio viene elaborato in tutto il corpo, mentre il fruttosio viene quasi interamente metabolizzato dall’intestino tenue e dal fegato.
Entrambi gli zuccheri si trovano naturalmente in frutta, verdura, latticini e cereali. Sono anche aggiunti come dolcificanti in molti alimenti trasformati. Il fruttosio, in particolare, è entrato nella dieta americana negli ultimi decenni. È favorito dall’industria alimentare perché è più dolce del glucosio.
Prima degli anni ’60, le persone consumavano relativamente poco fruttosio rispetto ai numeri odierni. Nel 21° secolo, quel numero è straordinariamente aumentato.
“Se si esamina la dispensa e si cercano gli alimenti che contengono sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio, che è la forma più comune di fruttosio, è piuttosto sorprendente“, ha affermato Patti, che è anche membro della ricerca del Siteman Cancer Center, con sede presso il Barnes-Jewish Hospital e WashU Medicine e del Center for Human Nutrition presso WashU Medicine.
“E‘ presente quasi in tutto. Non solo dolci e torte, ma anche cibi come sugo per la pasta, condimento per insalata e ketchup“, ha detto Patti. “A meno che non cerchiate attivamente di evitarlo, probabilmente fa parte della vostra dieta”.
L’appetito del cancro per il fruttosio
Dato il rapido aumento del consumo di fruttosio negli ultimi decenni, i ricercatori della WashU hanno voluto saperne di più su come il fruttosio influisce sulla crescita dei tumori.
Patti e Fowle-Grider hanno iniziato la loro indagine alimentando gli animali affetti da tumore con una dieta ricca di fruttosio, quindi misurando la velocità di crescita dei loro tumori. I ricercatori hanno scoperto che il fruttosio aggiunto promuoveva la crescita del tumore senza modificare il peso corporeo, la glicemia a digiuno o i livelli di insulina a digiuno.
“Siamo rimasti sorpresi nel vedere che il fruttosio ha avuto un impatto piuttosto drammatico. In alcuni casi, il tasso di crescita dei tumori è accelerato di due volte o anche di più“, ha detto Patti. “Assumere molto fruttosio è stato chiaramente molto dannoso a causa della progressione di questi tumori”.
Ma il passo successivo nei loro esperimenti li ha inizialmente lasciati perplessi. Quando Fowle-Grider ha tentato di ripetere una versione di questo test somministrando fruttosio a cellule cancerose isolate in una capsula di Petri, le cellule non hanno risposto. “Nella maggior parte dei casi, sono cresciute lentamente, quasi come se non avessimo dato loro affatto zucchero”, ha detto Patti.
Quindi, Patti e Fowle-Grider sono tornati a osservare i cambiamenti nelle piccole molecole nel sangue di animali alimentati con diete ad alto contenuto di fruttosio. Utilizzando la metabolomica, hanno identificato livelli elevati di una varietà di specie lipidiche , tra cui le lisofosfatidilcoline (LPC). Ulteriori test in piastra hanno mostrato che le cellule epatiche alimentate con fruttosio rilasciano LPC.
“È interessante notare che le cellule cancerose stesse non sono state in grado di usare il fruttosio prontamente come nutriente perché non esprimono il giusto meccanismo biochimico”, ha detto Patti. “Le cellule epatiche lo fanno. Ciò consente loro di convertire il fruttosio in LPC, che possono secernere per alimentare i tumori”.
Una caratteristica distintiva del cancro è la proliferazione incontrollata delle cellule maligne. Ogni volta che una cellula si divide, deve replicare il suo contenuto, comprese le membrane. Ciò richiede una quantità sostanziale di lipidi. Mentre i lipidi possono essere sintetizzati da zero, è molto più facile per le cellule cancerose semplicemente prendere i lipidi dall’ambiente circostante.
