Přírodní biologická obrana některých zvířat by mohla inspirovat nové přístupy k prevenci rakoviny a léčbě u lidí

Vědci již dlouho vědí, že strava má hluboký vliv na zdraví, včetně rizika vzniku rakoviny. Nová studie vedená vědci na Arizonské státní univerzitě zkoumá vztah mezi stravou, hladinou cukru v krvi (konkrétně glukóza) a prevalencí rakoviny napříč širokou škálou druhů obratlovců.

Studie překvapivě zjistila, že ptáci, přestože mají výrazně vyšší hladinu cukru v krvi a žijí déle než savci a plazi, mají nižší prevalence rakoviny. Rovněž se ukázalo, že primární masožravci – animals, kteří konzumují hlavně další obratlovce – jsou náchylnější k nádorům než býložravci, zejména pokud se zvažuje domestikace.

ZjištěníPublikováno v časopise Přírodní komunikaceVyzvěte stávající předpoklady a naznačují, že některé druhy vyvinuly přirozenou biologickou obranu proti rakovině. Tyto obrany – jako jsou metabolické adaptace a buněčné ochranné mechanismy – by mohly u lidí inspirovat nové přístupy k prevenci rakoviny a léčbu u lidí.

„Věděli jsme, že ptáci mají méně rakoviny než savci, a mají také velmi vysokou hladinu glukózy v jejich krvi. To nás přimělo přemýšlet, jestli existuje nějaké spojení,“ řekl spoluautor studie Carlo Maley.

Maley je výzkumný pracovník v Biodesign Center pro biokomputování, bezpečnost a společnost, profesor School of Life Sciences a ředitelem Arizonského centra Evoluce rakoviny.

Připojili se k němu kolegové ASU, včetně odpovídající autorky Stefania Kapsetaki a Karen Sweazea, s ASU’s College of Health Solutions, BiodeSign Centre for Health prostřednictvím mikrobiomů a Centra pro evoluci a medicínu.

Ptáci porušují vzor

Studie zkoumala údaje až do 273 druhy obratlovcůAnalýza jejich stravy, průměrné hladiny cukru v plazmě a prevalence rakoviny. Klíčovým zjištěním bylo, že ptáci, navzdory vysoké hladině cukru v krvi, mají nižší míru rakoviny než savci a plazi.

To bylo neočekávané, protože u lidí a mnoha jiných zvířat je vysoká hladina cukru v krvi často spojena se zvýšeným rizikem rakoviny. Studie však zjistila, že souvislost mezi hladinou cukru v plazmě a prevalencí rakoviny se u všech obratlovců nedrží důsledně. Místo toho byl tento trend poháněn širokými rozdíly mezi hlavními skupinami – ptáky, savci a plazi. Když vědci zkoumali každou skupinu samostatně, nezjistili jasný vztah mezi hladinou cukru v plazmě a mírou rakoviny v těchto skupinách.

To naznačuje, že ptáci se mohli vyvinout jedinečné biologické mechanismy, které je chrání před rakovinou, a to i přes vysokou hladinu cukru v krvi – mechanismy chybí u savců a plazů. Pochopení těchto adaptací by mohlo nabídnout cenné poznatky o rezistenci na rakovinu.

„Budoucí studie zkoumající evoluční anamnézu a mechanismy spojující stravu, hladiny glukózy v plazmě a prevalence rakoviny u obratlovců by poskytly další stopy o pozorované rozmanitosti mezi druhy a informovaly strategie pro efektivnější prevence rakoviny a léčba u obratlovců, “řekl Kapsetaki.

Role stravy

Vědci také zkoumali, zda strava ovlivňuje hladinu cukru v plazmě a prevalenci rakoviny. Zatímco předchozí studie naznačují, že masožravci mají vyšší riziko rakoviny než býložravci, tato studie u nelidských obratlovců podrobněji zkoumala kategorie stravy, s ohledem na faktory, jako je podíl ovoce, rostlin, bezobratlých a obratlovcové maso ve stravě zvířete.

Studie zjistila, že žádná statisticky významná souvislost mezi hladinou stravy a plazmatických hladin cukru u nelidských druhů obratlovců, což naznačuje, že regulace glukózy je pravděpodobně ovlivněna více evolučními a fyziologickými adaptacemi než samotná strava. Zatímco strava ovlivňuje hladinu cukru v krvi u lidí a některých jiných druhů, nezdá se, že se jedná o univerzální pravidlo u obratlovců.

Jedním vysvětlením je, že různé druhy vyvinuly odlišné mechanismy pro zvládnutí hladiny cukru v krvi bez ohledu na stravu. Například ptáci udržují vysokou hladinu cukru v krvi navzdory rozmanité stravě, od nektaru bohatého na maso. Podobně někteří masožraví savci mají stabilní hladinu cukru v krvi navzdory proteinovým stravováním, zatímco někteří býložravci vykazují variabilitu nesouvisející s příjmem potravy na bázi rostlin.

„Nedostatek celkového spojení mezi stravou a hladinou cukru v krvi u druhů zkoumaných v této studii naznačuje, že tato zvířata do značné míry konzumují potraviny určené, protože jejich strava nebyla pro studii manipulována,“ řekl Sweazea. „I když naše laboratoř krmila ptáky diety s vysokým obsahem tuku nebo cukru, o nichž je známo, že zvyšuje hladinu cukru v krvi a rakoviny u lidí, ptáci nevykazovali žádné změny v jejich hladině hladiny cukru v krvi. Jsou to pozoruhodně odolná zvířata.“

Ačkoli strava silně neovlivňuje hladinu cukru v krvi napříč druhy, může stále hrát roli v riziku rakoviny. Studie zjistila, že primární masožravci měli vyšší prevalenci nádoru než býložravci. Jedním možným vysvětlením je, že se škodlivé sloučeniny hromadí v potravinový řetězecDíky tomu, že spotřeba masa obratlovců je potenciální riziko vývoje nádoru.

Kromě toho vědci zjistili, že domestikované druhy mají tendenci mít vyšší prevalenci rakoviny, pravděpodobně kvůli snížené genetické rozmanitosti a slabším evolučním tlakům. To naznačuje, že přirozený výběr může pomoci omezit rakovinu v divokých populacích. Přestože studie však zdůrazňuje vzorce napříč druhy, nenaznačuje to, že konzumace domestikovaných zvířat konkrétně zvyšuje riziko rakoviny u lidí.

Důsledky pro lidské zdraví

Ačkoli se tato studie zaměřila na nehumánní druhy, její zjištění mohou nabídnout nové poznatky o prevenci rakoviny u lidí. Na rozdíl od ptáků – u nichž se zdá, že vyvinuli přirozenou obranu proti rakovině, navzdory vysoké hladině cukru v krvi – Humani a další savci nevykazují stejnou rezistenci.

Vědci navrhují, aby se ptáci mohli vyvinout jedinečnou obranu rakoviny, potenciálně související s jejich vysokou metabolickou rychlostí, spoléhání se na metabolismus tuku nad glukózou a buněčné adaptace, které omezují oxidační poškození. Pochopení těchto adaptací by mohlo poskytnout cenné poznatky o tom, jak se druh vyvíjí přirozené obrany rakoviny.

Nejlepší rady pro lidi prozatím zůstávají v souladu s doporučeními veřejného zdraví: jíst vyváženou stravu, vyhnout se nadměrnému zpracovanému a červenému masu a zvládnout hladinu cukru v krvi prostřednictvím zdravého životního stylu, včetně pravidelného cvičení. Vědci však budou i nadále zkoumat, zda druhy odolné proti rakovině přírody mohou v boji proti nemoci nabídnout nová řešení.