Вопрос использования витаминов для лечения и профилактики онкологических заболеваний остается нерешенным более 100 лет: рассмотрим научные факты.
На протяжении многих десятилетий связь между окислительным повреждением клеток и раком привлекала внимание врачей во всем мире.
На основании многолетних наблюдений были выдвинуты предположения о профилактическом эффекте фруктов и овощей.
Витамин С, D и Е интересуют онкологов в первую очередь.
По некоторым данным, прием данных витаминов уменьшает токсические эффекты химиотерапии и лучевой терапии рака желудка, легких, кишечника, предстательной железы, головы и шеи.
В последнее время появляется все больше сообщений о потенциале витаминов в лечении и профилактике рака. Цель сегодняшней статьи — рассмотреть фармакологические свойства витаминов и результаты эпидемиологических исследований в данной области.
Роль витаминов и их аналогов в лечении рака
Витамины — это органические молекулы, которые являются неотъемлемой частью обычной диеты. Витамины или их производные действуют как коферменты, клеточные антиоксиданты и / или регуляторы экспрессии генов.
Некоторые витамины, такие как биотин, могут синтезироваться микрофлорой кишечника для удовлетворения потребностей организма хозяина. Они являются важнейшими компонентами рациона, поскольку клетки не способны синтезировать их в необходимых количествах.
Для нормального функционирования организма необходимо нужно видов витаминов. Они могут быть водорастворимыми (фолиевая кислота, цианокобаламин, аскорбиновая кислота, пиридоксин, тиамин, ниацин, рибофлавин, биотин и пантотеновая кислота) или жирорастворимыми (витамины A, D, K и E).
Многие водорастворимые витамины являются предшественниками коферментов, которые необходимы для нормальных метаболических процессов. Жирорастворимые витамины не демонстрируют функции кофермента, кроме витамина К.
Жирорастворимые витамины обычно поглощаются или транспортируются совместно с жирными веществами. После всасывания эти витамины обычно не выводятся с мочой и запасаются в необходимом количестве в печени или жировой ткани.
В случае гипервитаминоза из организма выводятся только водорастворимые витамины (то есть комплекс витаминов В, аскорбиновая кислота), тогда как жирорастворимые витамины могут при передозировке вызывать серьезные токсикологические осложнения.
Основная доля онкологических заболеваний человека обусловлена различными факторами окружающей среды. Хотя табак и курение являются основными причинами смерти раковых больных, высказано предположение, что диета играет важную роль в этиологии рака.
Возможность использовать витамины и их комплексы в качестве доступного и безопасного средства для профилактики и даже лечения рака недаром будоражит умы медицинского сообщества и рядовых пользователей. 1 из 6 смертей в развитых странах мира приходится именно на онкологические заболевания, и эта цифра продолжает расти.
Ключевые методы лечения, такие как хирургия, химиотерапия и лучевая терапия, были существенно усовершенствованы, однако все еще существует необходимость разработки инновационных подходов для более эффективного лечения рака.
Витамин А
Витамин А является жирорастворимым витамином, который участвует в жизненно важных функциях организма.
Такие соединения, как ретинол и его сложные эфиры, ретинальдегид и ретиноевая кислота, представляют собой природные витамины.
Витамин А изучался на предмет канцерогенеза из-за вовлечения в нарушение дифференцировки тканей. Было обнаружено несколько механизмов, посредством которых ретиноиды влияют на канцерогенез. Среди этих механизмов воздействие на ядро клеток.
Кроме того, ретинол оказывает влияние на клеточную мембрану, включая изменение синтеза гликопротеина и модификации мембранных рецепторов для различных гормонов, в том числе опосредованные ц-AMФ. Межклеточные взаимодействия, клеточная адгезия и проницаемость мембраны могут зависеть от этих рецепторов.
Экспериментальные исследования на животных показали, что дефицит витамина А ассоциируется с определенными формами химического канцерогенеза.
Поскольку витамин А, по-видимому, обладает лишь незначительной противораковой активностью в клинически переносимых дозах, будущее в лечении рака принадлежит синтетическим ретиноидам.
Такие вещества, как изотретиноин, этретинат, аротиноиды, трансретиноевые кислоты (ATRA) и 4-HPR или фенретинид являются более эффективными в этом плане.
Особый интерес вызывает использование ретиноидов при острой промиелоцитарной лейкемии. В ходе клинических исследований с применением ATRA и 13-цис-ретиноевой кислоты вызывает почти полную ремиссию у пациентов с ОПМЛ.
Длительный прием ATRA вызывает существенные побочные эффекты. Однако другие синтетические ретиноиды, такие как ретинамид и фенретинид, демонстрируют высокую эффективность при раке молочной железы, предстательной железы и яичников с минимальной токсичностью для человека.
Бета-каротин (провитамин А)
Бета-каротин является одним из немногих каротиноидов с активностью провитамина А и легко превращается в ретинол в организме человека. Предполагаемые противоопухолевые свойства бета-каротина могут объясняться различными механизмами.
Альфа-каротин действует путем локальной трансформации в ретинол на тканевом уровне. После достижения периферических тканей, бета-каротин предположительно компенсирует локальный дефицит ретинола, который вызван внешними канцерогенами.
Его антиоксидантные свойства могут быть другим объяснением. В частности, бета-каротин способен нейтрализовывать свободные радикалы и промежуточные продукты метаболизма, которые являются довольно реактивными из-за присутствия непарного электрона.
Эти реактивные частицы, реагируя с полиненасыщенными жирными кислотами, способны инициировать перекисное окисление липидов, инактивируют белки и ферменты, связывают аминокислоты, а также повреждают РНК и ДНК, реагируя с гуанином.
Фотохимические реакции и окислительный стресс могут генерировать свободные радикалы, например, при курении. Свободные радикалы могут быть результатом нормального клеточного метаболизма, то есть образуются в процессе жизнедеятельности.
Если ферментные и неферментативные антиоксиданты недостаточно защищают клетку, свободные радикалы могут повредить клеточные структуры, реагируя с биомолекулами.
В исследованиях на животных антиоксиданты участвуют как в первоначальной фазе канцерогенеза, так и в развитии злокачественных опухолей. Генетические изменения можно предотвратить путем приема мощных антиоксидантных веществ, таких как бета-каротин.
Теории о роли свободных радикалов и антиоксидантов в развитии опухоли частично основываются на результатах экспериментов с синтетическими антиоксидантами, но исследователи допускают возможность использования бета-каротина.
Третий возможный механизм противоопухолевого действия бета-каротина заключается в иммуномодулирующих эффектах. Поскольку значительное число случаев рака у человека возникает на фоне ослабления иммунной защиты, концепция иммунорегуляции канцерогенеза активно разрабатывается в научном мире.
Помимо трех вариантов, указанных выше, предложен ряд других механизмов действия бета-каротина, включая его вмешательство в ферментативную активацию проканцерогенов. Более того, есть данные о прямом воздействии каротиноидов на коммуникацию между опухолевыми клетками, что ведет к ограничению клональной экспансии.
Витамины группы В
Витамины В1, В2, В6, В9, В12 и фолат являются водорастворимыми.
Большинство исследований, рассматривающих их функции в лечении, очень ограничены и противоречивы. Некоторые авторы описывают противораковую активность, другие не обнаруживают активности и даже указывают на кокарциногенное действие.
Проведенные в Линьсяне (КНР) исследования по диетическому вмешательству с использованием нескольких витаминов (В1, В2, В6 и В12 в таблетках в качестве пищевых добавок в течение 6 лет) не выявили какой-либо существенной статистической разницы в снижении частоты дисплазии пищевода у пациентов.
Фолиевая кислота, то есть лейковорин, демонстрируется уменьшение токсического действия 5-фторурацила у пациентов с прогрессирующим колоректальным раком.
На этом реальные научные факты о противоопухолевом действии витаминов группы В фактически ограничиваются.
Витамин С (аскорбиновая кислота)
Витамин С является водорастворимым антиоксидантом и кофактором ферментов, обнаруживаемым в растениях и некоторых животных.
Витамин С, как правило, имеет две химические формы — это восстановленная форма (аскорбиновая кислота, AA) и окисленная форма (дегидроаскорбиновая кислота, DHA).
Аскорбиновая кислота является более распространенной химической структурой в организме человека. Это незаменимый нутриент с многочисленными биологическими функциями.
Витамин С в основном действует как антиоксидант и поглотитель свободных радикалов, играет ключевую роль в синтезе коллагена.
Хотя прием витамина С ингибирует некоторые виды опухолей животных, в других опухолях витамин С усиливает рост опухоли и, таким образом, может действовать как кокарциноген.
Положительные эффекты были продемонстрированы в клинических исследованиях с использованием высоких доз витамина С (10 граммов в день) у пациентов, страдающих терминальным раком молочной железы, толстой кишки, бронхов, желудка и др.
Несмотря на предположительное увеличение выживаемости и регресс опухоли, другое двойное слепое исследование не показало никакого улучшения по сравнению с плацебо.
Роль витамина С в лечении рака остается неопределенной.
Витамин D (кальциферол)
Витамин D, поступающий из продуктов питания и вырабатываемый под действием солнечного света — это жирорастворимое соединение с выраженным антипролиферативным действием, участвующее в развитии костной ткани и функционировании иммунной системы.
Витамин D в его активной форме действует на специфические внутриклеточные рецепторы путем модуляции транскрипции и контроля специфических генов (cmyc и c-fos) — таким же образом, как и семейство стероидных гормонов щитовидной железы.
25 (ОН) D (кальцитриол) подавляет пролиферацию и репликацию опухолевых клеток. Витамин D демонстрирует эффективность при раке предстательной железы и ДГПЖ (доброкачественная гиперплазия предстательной железы).
Поскольку гиперкальциемические эффекты препятствуют его терапевтическому действию, недавно были синтезированы новые синтетические производные витамина D, клинически переносимые в достаточно высоких дозах.
Синтетические аналоги, включая R024-553 1 и EB-1089, известные как дельтаноиды, обладают менее выраженным гиперкальциемическим эффектом и являются сильными противоопухолевыми агентами.
ЕВ-1089 изучается при раке молочной железы и других заболеваниях.
Витамин Е (альфа-токоферол)
Витамин Е — группа жирорастворимых витаминов. Они действуют как естественные антиоксиданты в растительных и животных тканях. Группа состоит по меньшей мере из восьми соединений, называемых токоферолами (α, β, γ и δ) и токотриенолами, но биологически активным является альфа-токоферол.
Было продемонстрировано, что витамин Е является блокатором образования нитрозаминов. Этот механизм будет существенным на начальных стадиях канцерогенеза. Предполагаемый механизм действия витамина Е на последующих стадиях канцерогенеза состоит в стимуляции иммунной системы хозяина.
Прием витамина Е может способствовать выработке гуморальных антител и повышению клеточного иммунитета как у экспериментальных животных, так и у человека.
В конце концов, было высказано предположение, что витамин Е подавляет пролиферацию опухолевых клеток путем модуляции специфических генов, особенно при раке полости рта, легких, колоректальном раке и раке шейки матки.
Тем не менее, никакого снижения частоты возникновения рака легких у курильщиков мужского пола не наблюдалось даже после 5-8 лет приема альфа-токоферола.
Разочаровывающие результаты были получены и в сериях клинических испытаний с использованием витамина Е в лечении рака. В ходе клинических испытаний I и II фазы у пациентов с метастатической нейробластомой и ретинобластомой были получены незначительным, статистически незначимые результаты.
Ниже мы резюмируем противораковую активность перечисленных витаминов:
• Витамин А: рак предстательной железы, базально-клеточный рак, плоскоклеточный рак кожи, меланома, Т-клеточные лимфомы, острая промиелоцитарная лейкемия; рак легких, молочной железы, мочевого пузыря, головы и шеи.
• Витамин С: рак предстательной железы.
• Витамин D: лимфома Ходжкина, а также рак молочной железы, яичников, толстой кишки, поджелудочной железы.
• Витамин Е: рак предстательной железы.
Обращаем внимание, что ни в одном случае противоопухолевые свойства не являются подтвержденными. Ни один витамин не назначают для лечения и профилактики рака.
Витамины и рак: результаты эпидемиологических исследований
Наиболее интересные сведения дают эпидемиологические исследования, включая масштабное, длительное наблюдение за огромными группами людей. Предлагаем познакомиться с ними, пролив свет на реальную роль витаминов.
Эффективность витамина А
Связь между потреблением каротина и риском развития рака у человека была изучена с помощью огромного количества обсервационных эпидемиологических исследований.
Несмотря на предположения об эффективности бета-каротина против рака легкого, в эпидемиологическом исследовании не обнаружено снижения частоты рака легкого среди курильщиков мужского пола после диетического приема бета-каротина или витамина Е.
Исследование 1996 года, в котором комбинация бета-каротина и витамина А использовалась для лечения рака легкого, также не выявило снижения заболеваемости, но показало вредные эффекты, такие как увеличение риска рака легкого на 18% у курильщиков и людей, подвергшихся профессиональному воздействию асбеста.
Антиканцерогенный эффект демонстрирует полусинтетическое производное кантаксантина, в том числе в отношении клеток экспериментальной аденокарциномы молочной железы, индуцированной DMBA и нитрозометилмочевиной (NMU).
Из-за сильного антимитотического эффекта в настоящее время некоторые каротиноиды изучаются у пациентов с прогрессирующим метастатическим раком молочной железы.
Риск дисплазии шейки матки, лейкоплакии полости рта, а также метаплазии желудка и бронхов можно в той или иной степени сократить за счет бета-каротина и витамина С.
На протяжении 17-летнего наблюдения за большим количеством людей был сделан вывод, что дефицит витаминов С, А и бета-каротина увеличивает заболеваемость и смертность от рака легких. Однако роль бета-каротина и его производных в лечении или даже в профилактике рака не является окончательной.
Эффективность витамина С
Из 46 зарубежных эпидемиологических исследований, в которых рассчитан индекс витамина С в рационе, 33 показали статистически значимый профилактический эффект от потребления повышенных доз данного витамина.
Доказательства очень убедительны и последовательны для рака пищевода, полости рта, толстой кишки, легких, гортани и шейки матки. И наоборот, данные противоречивы для опухолей молочной железы, предстательной железы и яичников.
Эпидемиологические исследования не могут подтвердить антиканцерогенную роль одного витамина С, поскольку этот витамин присутствует в сочетании с другими витаминами (Е, β-каротин и фолат) в составе сложных пищевых продуктах.
Эффективность витамина D
Эпидемиологические исследования показали как повышенный уровень заболеваемости, так и повышенный уровень смертности при небольшом количестве случаев рака в географических регионах или в тех группах населения, которые подвергаются низкому воздействию солнечного ультрафиолетового излучения B (UV-B).
Считается, что солнечный свет связан с уровнем витамина D, поэтому эти данные косвенно подтверждают профилактическую эффективность данного витамина в отношении рака. Эти данные актуальны для нескольких видов рака, включая колоректальный рак, рак предстательной железы (РПЖ) и рак молочной железы.
Немногие исследования описывают обратную зависимость между риском развития рака и уровнем циркулирующего 25 (ОН) D, который отражает воздействие солнца и потребление витамина D с пищей.
Анализ данных рандомизированного исследования Инициативы по охране здоровья женщин (WHI) показывает, что терапия эстрогенами одновременно с добавками кальция и витамина D повышает риск развития колоректального рака.
Доказательства повышенного риска развития РПЖ у мужчин с дефицитом витамина D довольно слабы; обратная связь между уровнями 25 (OH) D в сыворотке крови и риском РПЖ предполагается в нескольких небольших исследованиях.
Заключение
Рак становится основной причиной смерти в развитых страна мира. Исследования показывают, что большинство этих смертей можно предотвратить диетологическими вмешательствами, целенаправленно влияющими на клеточную среду.
Эпидемиологические, доклинические и клинические исследования подтверждают гипотезу о том, что некоторые из витаминов, такие, как D и А, действительно могут защитить клетки от злокачественной трансформации, которая ведет к раку.
Однако противоопухолевая активность витаминов B, C, E и K весьма ограничена. Даже дозировка витаминов сомнительна из-за разных режимов химиотерапии и фототерапии.
Многообещающие преимущества витаминов для профилактике и лечении рака могут быть достигнуты за счет новых, более мощных синтетических аналогов, а также их комбинаций.
По-прежнему необходимо исследовать роль витаминов при раке с точки зрения синергетической, антагонистической и потенцирующей активности.
Использование витаминов в качестве лигандов для адресной доставки лекарственного средства или вирусного гена в опухоль находится в стадии изучения.
Утверждения, будто какой-либо витамин в определенной дозе «лечит» или же «предотвращает» рак, являются необоснованными и преждевременными.
Константин Моканов: магистр фармации и профессиональный медицинский переводчик