Un mecanism anterior necunoscut de inactivare a genelor care suprimă formarea tumorilor ajută la explicarea motivului pentru care riscul de cancer este asociat cu o dietă nesănătoasă sau cu bolile metabolice, precum diabetul, negestionate corespunzător. Această verigă lipsă dintre dietă și cancer a fost descoperită de oamenii de știință din Singapore și Marea Britanie, care au utilizat țesuturi umane și organoide de sân uman crescute în laborator pentru a constata că modificările din metabolismul glucozei ar putea ajuta cancerul să se dezvolte, prin dezactivarea temporară a genei BRCA2, ce ne protejează împotriva tumorilor.
„Aceste descoperiri ne cresc gradul de conștientizare a impactului dietei și controlului greutății asupra riscului de cancer. Am început studiul cu scopul de a înțelege care sunt factorii care cresc riscurile în cadrul familiilor susceptibile la cancer, dar am ajuns să descoperim un mecanism mai profund ce face legătura dintre o cale metabolică esențială și dezvoltarea cancerului.” – Li Ren Kong, farmacolog la Cancer Science Institute of Singapore și autor principal al noului studiu
Descoperirile contestă, de asemenea, teoria privind genele care ne protejează împotriva cancerului. Această paradigmă, propusă în anul 1971, susține că ambele copii ale unei gene ce suprimă o tumoare trebuie să fie permanent inactivate în celulele noastre înainte ca dezvoltarea cancerului să aibă loc.
Studiile recente au arătat că o mutație a uneia dintre cele două gene BRCA2 este implicată în diferite tipuri de cancer. În mod interesant, celulele umane și de șoarece cu această mutație nu prezintă semnele obișnuite de instabilitate genetică observate la celulele în care ambele copii au suferit mutații.
La șoareci, afectarea doar unei singure copii a BRCA2 nu pare a crea probleme majore în dezvoltarea organelor sau în repararea ADN-ului. Însă celulele cu o astfel de mutație apar mai vulnerabile la stres, cum ar fi expunerea la toxinele din mediu (ca de exemplu, formaldehidă și acetaldehidă), care pot reduce nivelurile proteinei BRCA2, ceea ce provoacă probleme funcționale.
Metilglioxalul crește riscul de cancer
Cercetătorii au investigat mai întâi persoane care au moștenit o copie defectă a BRCA2. Ei au observat că celulele acestor oameni erau mai sensibile la metilglioxal (MGO), care este produs atunci când celulele degradează glucoza în timpul glicolizei. Glicoliza generează peste 90% din metilglioxalul din celule, pe care o pereche de enzime (sistemul glioxalazei) îl țin la niveluri minime. În cazul în care aceste enzime nu fac față, acumularea de MGO duce la formarea de compuși nocivi ce afectează ADN-ul și proteinele. În cazul diabetului, afecțiune în care nivelurile de MGO sunt ridicate datorită nivelului ridicat al glucozei sanguine, acești compuși nocivi contribuie la complicațiile bolii.
Cercetătorii au descoperit că metilglioxalul poate dezactiva temporar funcțiile de suprimare a tumorilor îndeplinite de proteina BRCA2, ducând la mutații asociate cu dezvoltarea cancerului. Acest efect poate fi observat la celulele necanceroase, în unele cazuri de cancer de sân și în modelele de cancer pancreatic la șoareci.
Deoarece alela BRCA2 nu este permanent inactivată, formele funcționale ale proteinei pe care aceasta le produce pot reveni le niveluri normale. Însă celulele expuse în mod repetat la metilglioxal pot acumula în continuare mutații atunci când producția de proteină BRCA2 eșuează.
Per total, acest lucru sugerează că modificările din metabolismul glucozei pot perturba funcționarea BRCA2 prin intermediul metilglioxalului, contribuind la apariția și dezvoltarea cancerului. Aceste rezultate au fost obținute în urma testelor de laborator și au unor eșantioane reduse de țesuturi umane, motiv pentru care autorii spun că sunt necesare studii suplimentare pentru a stabili posibilele legături dintre dietă, diabet și alte boli metabolice.
Din moment ce MGO perturbă temporar capacitatea proteinei BRCA2 de a repara ADN-ul, este logica ca dieta nesănătoasă sau diabetul necontrolat să contribuie la creșterea riscului de cancer, chiar și la persoanele cu două copii funcționale ale genei BRCA2. Așadar, noile informații pot contribui la punerea la punct a unor strategii de prevenire sau detectare timpurie a cancerului.
Sursa: Science Alert