(Microsoft PowerPoint - przeciwutleniacze w nowotworach

2009-12-02
Przeciwutleniacze w dietoterapii
choroby nowotworowej
dr Aleksandra Kostrzewa-Tarnowska
Zakład Dietetyki
Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
Ogólny schemat procesu kancerogenezy indukowanej
kancerogenami obecnymi w żywności
Pro-kancerogen
Etap I
Aktywacja
Aktywacja metaboliczna
Enzymy fazy I
Detoksykacja
Enzymy fazy II
Aktywny kancerogen
Etap II
Inicjacja
Naprawa DNA
Addukty DNA
Etap III
Promocja
Etap IV
Progresja
Mutacje
Transformacja nowotworowa
Onkogeny
Geny supresji raka
Nowotwory
Wpływ żywienia na rozwój nowotworów
1.
Występowanie związków rakotwórczych (natywnych bądź
w formie dodatków) w spożywanych pokarmach
2.
Związki nie kancerogenne występujące w żywności, które
podczas
trawienia,
przetwórstwa
zostają
metabolizmu
przetworzone
komórkowego,
na
substancje
rakotwórcze
3.
Składniki diety wpływające na rozwój nowotworów przez
zmianę środowiska wewnętrznego przewodu pokarmowego
1
2009-12-02
Kancerogeny występujące w żywności
1.
Kancerogeny
występują
w
pleśni
-
aflatoksyny,
spleśniałych
sterigmatoksyny,
produktach
zbożowych,
warzywach, owocach i orzechach
2.
Policykliczne
węglowodory
aromatyczne
–
podczas
przerobu np. benzopiren w trakcie wędzenia
3.
Produkty pirolizy (heterocykliczne aminy) - powstające
podczas
gotowania,
smażenia,
pieczenia
a
także
występujące w produktach przypalonych;
Kancerogeny występujące w żywności
4.
cd.
cd.
Związki n-nitrozoaminowe - zawarte w piwie i peklowanym
mięsie
5.
Olejki aromatyczne - znajdujące się w przyprawach
korzennych i jadalnych częściach roślin
6.
Hydrazyny - występują w grzybach
7.
Fukokumaryny - znajdujące się w selerze, pietruszce oraz
8.
Teobromina - składnik kakao
figach
Chemoprewencja nowotworów
Chemoprewencja [łac. praeventio = zapobieganie]
Profilaktyczne stosowanie u ludzi niektórych leków, witamin
oraz naturalnych substancji bioaktywnych (składników
diety), celem zatrzymania lub wywołania regresji
powstawania zmian i komórek przedrakowych, zarówno w
początkowych,
jak
i
dalszych
etapach
procesu
nowotworowego
•
Chemoprewencja pierwotna
•
Chemoprewencja wtórna
2
2009-12-02
Chemioprewencja, a stres oksydacyjny
Mechanizmy obronne organizmu:
1.
2.
Przeciwutleniacze w żywności:
•
witaminy antyoksydacyjne (C i E, β-karoten), ubichinon Q10;
•
składniki mineralne ( selen, cynk, mangan, miedź, magnez);
•
związki biologicznie czynne – wtórne metabolity roślinne;
Enzymy neutralizujące w organizmie wytwarzane przez mDNA:
•
peroksydaza glutationowa GPX;
•
reduktaza glutationu GRD;
•
dysmutaza nadtlenkowa SOD;
•
katalaza;
1
Metody działania przeciwutleniaczy
Mechanizm I
Bezpośrednie unieszkodliwienie kancerogenu
- „zmiatacze” -
trwałe wiązanie i unieszkodliwianie czynnika o silnym potencjale
utleniającym
2
Metody działania przeciwutleniaczy
Mechanizm II
Ochrona fragmentów DNA, które narażone są na formowanie
adduktów z kancerogenami
•
hamowanie tworzenie adduktów DNA z benzopirenem;
•
hamowanie dezaminacji zasad nukleotydów DNA;
3
2009-12-02
3
Metody działania przeciwutleniaczy
Mechanizm III
Modulowanie aktywności enzymów odtruwania
Według Manson’a:
•
stymulatory monofunkcyjne, które stymulują jedynie enzymy II
fazy detoksykacji;
•
stymulatory dwufunkcyjne, wpływają na enzymy I fazy aktywacji
metabolicznej, jak i II fazy detoksykacji;
•
związki o działaniu różnicującym, hamują aktywność enzymów I
fazy, jednocześnie stymulując enzymy II fazy odtruwania;
4
Metody działania przeciwutleniaczy
Mechanizm IV
Indukowanie apoptotycznej śmierci transformowanych komórek
5
Metody działania przeciwutleniaczy
Mechanizm V
Hamowanie angiogenezy, czyli rozwoju naczyń krwionośnych
4
2009-12-02
Metody działania przeciwutleniaczy
6
Mechanizm VI
Hamowanie enzymu kinazy tyrozynowej poprzez blokowanie
receptorów kinaz odpowiedzialnych za zwiększoną
proliferację transformowanych komórek
Przykłady tyrofostyn roślinnych:
•
inhibitory białkowej kinazy C - kwercetynę, luteinę, rutynę,
hesperytynę;
7
Metody działania przeciwutleniaczy
Mechanizm pośredni
Oddziaływanie na układ immunologiczny
[hamowanie odczynów zapalnych]
Przykłady:
•
flawonoidy
Fitoestrogeny
Związki o strukturze bifenolowej, zbliżonej w budowie do 17-β
estradiolu,
posiadające
aktywność
przeciwutleniającą
i
hormonalną:
- stymulacja receptorów estrogenowych (ER-α, ER-β) i
wywołanie efektu anty- lub estrogenozależnego;
- ekspresja endogennych sterydowych hormonów płciowych
bądź ich regulacja, wyrażającą się syntezą swoistych białek
transportowych z grupy globulin i albumin SHBG, prowadząca do
bezpośredniej interakcji z receptorami estrogenowymi;
- inne reakcje o charakterze niehormonalnym.
5
2009-12-02
F
I
T
O
E
S
T
R
O
G
E
N
Y
IZOFLAWONY
Warzywa strączkowe: fasola sojowa, soczewica, fasola
szparagowa, bób, fasola lima,
groch włoski,
Produkty sojowe: kasza sojowa, mąka sojowa, tofu,
mleko sojowe
LIGNANY
Nasiona lnu;
Pełnoziarniste produkty zbożowe;
Zioła (koper włoski);
Owoce (banany, śliwki);
Warzywa (dynia, cukinia, brokuły, czosnek)
KUMESTANY
Kiełki Alf- alfa
Kiełki soi
Uprawy pastewne
Czerwona koniczyna
CZYNNIKI MODULUJĄCE AKTYWNOŚĆ
PRZECIWUTLENIACZY
Postać w pożywieniu
• Kwas retinowy oraz jego pochodne skuteczniej hamują
wzrost komórek rakowych niż witamina A pod postacią m.in.
retinolu, octanu retinolu, palmitynianu retinolu;
• witamina E w postaci bursztynianu α-tokoferolu ma
silniejsze działanie niż α-tokoferol, octan α-tokoferolu czy
nikotynian α-tokoferolu;
• witamina C – winna być spożywana pod postacią kwasu
askorbinowego, askorbinianu sodu lub askorbinianu wapnia
CZYNNIKI MODULUJĄCE AKTYWNOŚĆ
PRZECIWUTLENIACZY
Pochodzenie przeciwutleniaczy
Wady i zalety czynników przeciwrakowych pochodzenia
naturalnego i substancji syntetycznych
Naturalne cząsteczki pokarmów
Cząsteczki syntetyczne
Znana struktura chemiczna
Znana struktura chemiczna
Dobrze zidentyfikowane cele komórkowe i
molekularne
Dobrze zidentyfikowane cele komórkowe i
molekularne
Naturalność
Syntetyczność
Wyselekcjonowane w procesie ewolucji
Wyselekcjonowane laboratoryjnie
Brak skutków ubocznych
Często bardzo wyraźne skutki uboczne
Synergia lub antagonizm wykształcone w
toku ewolucji
Synergia lub antagonizm rzadko
obserwowane albo przypadkowe
6
2009-12-02
CZYNNIKI MODULUJĄCE AKTYWNOŚĆ
PRZECIWUTLENIACZY
Przechowywanie i środowisko działania antyoksydantów
Obróbka cieplna
Przykłady:
Luteina i likopen w porównaniu do β-karotenu wykazują
wzrost współczynnika ich przyswajalności w produktach
gotowych
CZYNNIKI MODULUJĄCE AKTYWNOŚĆ
PRZECIWUTLENIACZY
Czas przyjmowania antyoksydantów
Przykłady:
Witaminy C i E, zastosowane tuż przed spożyciem produktów
bogatych w azotany, zahamują proces wytwarzania nitrozoamin
w żołądku (kilka godzin po posiłku cechują się mniejszą
skutecznością);
Podawanie 48 godzin przed naświetlaniem przyczynia się do
zainicjowania uszkodzeń w komórkach guza
CZYNNIKI MODULUJĄCE AKTYWNOŚĆ
PRZECIWUTLENIACZY
Dawka przyjmowania antyoksydantów
Przykłady:
kwas askorbinowy w zbyt niskich stężeniach (80-110mg/dobę),
jak i w wysokich (>110mg/dobę) działa jako prooksydant,;
ilości β-karotenu ( 20.000 j.m.) nie są szkodliwe, ale wpływają na
obniżenie zawartości innych karotenoidów;
7
2009-12-02
Pierwiastki śladowe
Selen
Hamowanie procesu nowotworowego:
• System naprawczy DNA komórkowego – zapobieganie
transformacji nowotworowej;
• Enzymatyczny rozkład kokarcinogenów;
• Element systemu proksydazy glutationowej – ochrona
wielonienasyconych kwasów tłuszczowych;
• Warunkuje apoptozę komórek nowotworowych;
Zalecane na dzień: 70–80 µg [nie przekraczać 500 µg/dz];
Źródła naturalne: pełnoziarniste zboża, orzechy, ryby i owoce
morza, brokuły, czosnek, cebula, podroby, żółtka jaj, żeń-szeń;
Pierwiastki śladowe
Cynk
Hamowanie procesu nowotworowego:
• Ograniczenie aktywności limfocytów i monocytów;
• Element systemu dysmutazy ponadtlenkowej – ochrona
wielonienasyconych kwasów tłuszczowych;
• Stymulacja układu immunologicznego;
Zalecane na dzień: 15–20 mg [ ↑ zakłóca wchłanianie miedzi !];
Źródła naturalne: warzywa strączkowe, ostrygi i kraby, chude
mięso, orzechy, żółtka jaj, warzywa o dużej zawartości skrobi,
drożdże piwne;
Związki czynne o działaniu przeciwnowotworowym
(Zespół dr Herberta Piersona, Instytut Przeciwrakowy, Waszyngton)
1.
Związki indolowe – indukują enzymy II fazy odtruwania, hamują
tworzenie adduktów DNA, antykancerogen i antyestrogen o wysokim
powinowactwie do receptora Ah; występują w roślinach kapustnych:
kabaczki, brokuły, kalafiory, jarmuż i in.
2.
Fitosterole – hamują enzymy metabolizmu testosteronu, wspomagają
wydalanie z organizmu cholesterolu; występują w pożywieniu w
odwrotnej proporcji do ilości tłuszczów nasyconych; dodatni związek z
PUFA;
3.
Terpeny owoców cytrusowych – obniżają poziom cholesterolu w
organizmie i stymulują enzymy, blokujące powstawanie komórek
rakowych;
8
2009-12-02
Związki czynne o działaniu przeciwnowotworowym
(Zespół dr Herberta Piersona, Instytut Przeciwrakowy, Waszyngton)
4.
Związki
siarkowe
czosnku
[aliksyna]
–
unieszkodliwiają
substancje powodujące raka, zmniejszają też poziom cholesterolu
we krwi i obniżają ciśnienie krwi;
5.
Izoflawony roślin motylkowych – działanie przeciwutleniajace,
przeciwzapalne, antymutagenne, antynowotworowe, inaktywują
niektóre związki kancerogenne;
6.
Nienasycone kwasy tłuszczowe występujące w nasionach lnu
blokują powstawanie związków powodujących tworzenie się
komórek rakowych.
Związki czynne o działaniu przeciwnowotworowym
(Zespół dr Herberta Piersona, Instytut Przeciwrakowy, Waszyngton)
7.
Chinony
rozmarynu
–
wzmacniają
działanie
substancji
hamujących powstawanie komórek rakowych;
8.
Triterpeny korzeni lukrecji – niszczą szybko dzielące się komórki
oraz przyczyniają się do cofania zmian w już powstałych komórkach
raka;
9