Fruktoza (C6H12O6) to cukier prosty o bardzo słodkim smaku (jest znacznie słodsza i lepiej rozpuszczalna w wodzie od glukozy). Choć glukoza składa się takiej samej liczby takich samych atomów, różni się strukturą cząsteczki: pierścień węglowy fruktozy ma pięć, a nie sześć atomów. Dlatego większość komórek nie potrafi metabolizować fruktozy.

W stanie wolnym fruktoza występuje naturalnie w owocach (od 1 do 8 proc.), miodzie (około 38 proc), nektarze kwiatów i spermie ssaków (gdzie pełni funkcję „paliwa” dla plemników).

W wyniku fermentacji z fruktozy można otrzymać alkohol etylowy, co wykorzystują wytwórcy win i wódek (szczególnie dużo pozostałości fruktozy zawiera rum). Najwidoczniej drożdże mają odpowiednie enzymy, by sobie poradzić z odmiennością fruktozy (choć chętniej korzystają z glukozy).

Fruktoza wraz z glukozą tworzy cząsteczkę sacharozy, czyli typowego cukru spożywczego sprzedawanego w sklepach i dodawanego do wielu produktów (nawet szynki i kiełbas). Drugim ważnym źródłem fruktozy jest szeroko stosowany w produktach spożywczych syrop kukurydziany (ze skrobi kukurydzianej). Zwłaszcza w USA syrop kukurydziany dodawany jest niemal do każdego rodzaju żywności – nie tylko do słodyczy, ciast i ciastek, ale także do gotowych sosów czy ketchupu.

Spożycie fruktozy - głównie z tych dwóch źródeł - znacznie wzrosło w ciągu ostatnich 50 lat Jak wynika z badań, wysokie spożycie glukozy wiąże się z występowaniem cukrzycy, insulinooporności, niealkoholowego stłuszczenia wątroby, chorób serca i nowotworów.

Wcześniejsze badania sugerowały, że fruktoza bezpośrednio wspomaga wzrost niektórych nowotworów, służąc im jako paliwo. Teraz zespół naukowców z Washington University School of Medicine (USA) pod kierownictwem prof. Gary’ego Patti wykazał, że fruktoza w diecie promuje wzrost guza w zwierzęcych modelach czerniaka, raka piersi i raka szyjki macicy, o ile zostanie przekształcona w wątrobie w łatwo przyswajalne lipidy (https://doi.org/10.1038/d41586-024-03653-2) .

Jak zaznaczył dr Ronald Fowle-Grider, adiunkt w laboratorium Patti, początkowo naukowcy zakładali, że komórki nowotworowe metabolizują fruktozę tak jak glukozę, bezpośrednio wykorzystując jej atomy do budowy nowych składników komórkowych, na przykład DNA. Jednak fruktoza była bardzo słabo metabolizowana w testowanych typach guzów. To wątroba przekształca fruktozę w składniki odżywcze, które guzy mogą wykorzystać. W odróżnieniu od wielu innych, komórki wątroby wytwarzają enzym ketoheksokinazę-C (KHK-C), co pozwala rozłożyć fruktozę i wytwarzać różnego rodzaju lipidy, w tym lizofosfatydylocholiny (LPC).

Naukowcy karmili zwierzęta z guzami nowotworowymi dietą bogatą we fruktozę, a następnie mierzyli, jak szybko rosły ich guzy. Jak się okazało, dodatkowa fruktoza przyspieszyła wzrost guza bez zmiany masy ciała, poziomu glukozy na czczo czy poziomu insuliny na czczo. Wszystkie badane nowotwory – w różnych tkankach całego ciała - zachowywały się zgodnie z tym samym mechanizmem. W niektórych przypadkach tempo wzrostu guzów przyspieszyło dwukrotnie lub nawet bardziej.

Kiedy Fowle-Grider próbował powtórzyć wersję tego testu, karmiąc fruktozą komórki rakowe wyizolowane w naczyniu, komórki nie zareagowały. W większości przypadków rosły prawie tak wolno, jak gdyby w ogóle nie dostawały cukru.

W eksperymentach polegających na współhodowli komórek nowotworowych i komórek wątroby (hepatocytów) LPC pochodzące z hepatocytów były wchłanianie przez komórki nowotworowe i wykorzystywane do wytwarzania głównego fosfolipidu błon komórkowych. Podawanie myszom syropu kukurydzianego o wysokiej zawartości fruktozy zwiększyło poziom kilku rodzajów LPC w surowicy ponad siedmiokrotnie. Samo podanie LPC myszom wystarczyło, aby zwiększyć wzrost guza.

W ciągu ostatnich kilku lat stało się jasne, że wiele komórek nowotworowych woli pobierać lipidy, niż je wytwarzać. Jednak większość lipidów jest nierozpuszczalna we krwi i wymaga dość złożonych mechanizmów transportu. LPC są wyjątkowe. Zdaniem Patti mogą one stanowić najskuteczniejszy i najefektywniejszy sposób wspierania wzrostu guza.

Jak wskazali autorzy, oprócz modyfikacji diety (na przykład przez odgórne uregulowanie stosowania syropu kukurydzianego) możliwe powinno być opracowanie metody zapobiegania wzrostowi guza pod wpływem fruktozy za pomocą leków. (PAP)

Paweł Wernicki

pmw/ agt/