Żywność o działaniu antyangiogennym ‒ które produkty zasługują na szczególną uwagę?
Wstęp: Angiogeneza to proces powstawania nowych naczyń krwionośnych. Właśnie tym sposobem rozrastają się nowotwory, ale temat ten jest istotny również w kontekście utraty wagi. W końcu nasza tkanka tłuszczowa, by zwiększać swoją objętość, również potrzebuje dopływu krwi. Może wobec tego kluczem do redukcji masy ciała jest podejście antyangiogenne? Odpowiedź poznamy w tej serii dwóch artykułów.
Wszystkie artykuły z tej serii:
- Przeciwdziałanie angiogenezie w celu utraty wagi
- Żywność o działaniu antyangiogennym ‒ które produkty zasługują na szczególną uwagę?
Tkanka tłuszczowa jest prawdopodobnie najbardziej unaczynioną tkanką w ludzkim organizmie [1]. Każdą pojedynczą komórkę otacza rozległa sieć malutkich naczyń krwionośnych [1]. Rola powstawania tych naczyń wydaje się kluczowa dla przyrostu i redukcji tkanki tłuszczowej [2]. W związku z tym tycie i utrata wagi mogą być kwestią odpowiedniej regulacji angiogenezy (czyli właśnie procesu tworzenia się naczyń krwionośnych) [2]. Naukowcy postanowili przetestować tę hipotezę w badaniach [3]. Leki antyangiogenne wstrzyknęli otyłym zwierzętom laboratoryjnym [3]. W efekcie u myszy [3] i małp [4], [5] odnotowano znaczną utratę masy ciała [3]. Problem polega na tym, że leki antyangiogenne mogą wywoływać całą gamę rzadkich, lecz śmiertelnych skutków ubocznych [6]. W kontekście leczenia raka może warto zaryzykować, ale jeśli chodzi o profilaktykę nowotworową, czy leczenie otyłości, bezpieczniejszym rozwiązaniem wydaje się antyangiogenna dieta [4]. Dodatkowym plusem podejścia żywieniowego są niższe koszty (każda dawka leków antyangiogennych to wydatek rzędu nawet 6000 dolarów) [7]. No dobrze, to co dokładnie należy jeść [8]?
W jaki sposób naukowcy odkryli, że istnieje w ogóle coś takiego jak antyangiogenne elementy diety? Inspiracją była obserwacja, że dieta roślinna zapewnia ochronę przed schorzeniami związanymi z nadmierną angiogenezą, takimi jak rak, czy retinopatia cukrzycowa [9]. Przeprowadzono więc badanie, w którym poszczególne składniki moczu osób na diecie roślinnej przetestowano pod kątem wpływu na wzrost komórek ludzkich naczyń krwionośnych, pobranych z pozostałych po porodach pępowin [9]. Stężenie fitoskładników w moczu wegetarian może być 30 razy wyższe niż u ogółu populacji [9], a przy zastosowaniu tej metody naukowcom udało się zidentyfikować związki o działaniu antyangiogennym [10]. To teraz tylko pytanie, czy stężenie tych substancji, które umożliwiło zahamowanie angiogenezy w naczyniu Petriego, można uzyskać w krwiobiegu przy pomocy jedzenia? Jak się niebawem okazało, odpowiedź brzmi: tak [11].
Weźmy na przykład związki zawarte w brokułach. W stężeniu antyangiogennym pojawiają się one w krwiobiegu w ciągu godziny od zjedzenia niecałych ¾ szklanki zupy brokułowej [12]. Widzimy zatem, że jest co całkiem niewielka ilość, którą bez problemu można zjeść. Trzeba tylko pamiętać, że w większości przypadków w ciągu 6 godzin od zjedzenia posiłku związki te zaczynają być z organizmu usuwane, a w ciągu 24 godzin ich stężenie spada niemal do zera [12]. Dlatego też warzywa z rodziny krzyżowych warto jeść przynajmniej raz dziennie. Dobrym źródłem związków antyangiogennych jest też papaja z odmian o czerwonym miąższu. Po godzinie od zjedzenia 2 szklanek papai [14], w naszym krwiobiegu wzrasta stężenie b-kryptoksantyny do ilości, która skutecznie hamuje proces angiogenezy [13]. Zjadając 1 ¼ szklanki ugotowanej cebuli, w ciągu niecałej godziny [16] w krwiobiegu możemy mieć antyangiogenną dawkę kwercetyny [15]. Genisteina, związek o właściwościach antyangiogennych naturalnie występujący w soi [17], znajduje się w stałym stężeniu w krwiobiegu osób stosujących tradycyjną dietę japońską [18]. Z góry uspokajamy, dobór produktów jest tutaj zupełnie przypadkowy i nie jest to lista składników na jakąś wymyślną potrawę. Gulasz z brokułów, papai, cebuli i tofu brzmi raczej mało zachęcająco. Te przykłady pokazują, jak poprzez spożywanie odpowiednich produktów spożywczych w standardowych ilościach, możemy dostarczyć organizmowi związki o działaniu antyangiogennym w stężeniach pozwalających na skuteczne hamowanie tworzenia się nowych naczyń krwionośnych.
Spośród odkrytych jak do tej pory związków o działaniu antyangiogennym duża część zalicza się do grupy polifenoli [19]. Najbardziej skoncentrowanym, żywieniowym źródłem polifenoli są zioła i przyprawy [20]. Oprócz nich w pierwszej dziesiątce (z przetestowanych ponad 450 produktów) znalazły się jeszcze tylko owoce jagodowe, kakao w proszku i mielone siemię lniane [19]. W przeliczeniu na porcję najlepiej wypadają owoce jagodowe [19]. Wśród warzyw zwyciężyły karczochy, a wśród zbóż ‒ pełnoziarniste żyto [19]. Paradoksalnie w diecie Amerykanów głównym źródłem polifenoli są jogurty [21]. Wynika to z faktu, że w większości przypadków są to jogurty owocowe, które w swoim składzie zawierają owoce jagodowe [21]. Natomiast jeśli chodzi o nabiał roślinny, jogurt sojowy zajął 23. miejsce i to w wersji bezsmakowej [19].
W profilaktyce raka autorzy badania z 2003 r. [15] zalecają „konsekwentne spożycie” produktów antyangiogennych. Mamy jakieś dowody na potwierdzenie skuteczności takiego podejścia? W 2014 r. opublikowano badanie przeprowadzone przez Uniwersytet Harvarda, z udziałem mężczyzn pracujących w służbie zdrowia [22]. Przeanalizowano tutaj ponad tysiąc przypadków raka i wykazano, że wysokie spożycie przetworów pomidorowych wiąże się ze znacznym zmniejszeniem aktywności angiogennej nowotworu, a w konsekwencji ‒ z obniżeniem ryzyka śmierci [22]. Pytanie tylko, czy ten antyangiogenny potencjał owoców i warzyw ma szansę sprawić, by nie rosły nam też brzuchy? Istnieje tylko jeden sposób, by się o tym przekonać…
W opublikowanej w 2020 r. metaanalizie kilkunastu randomizowanych badań kontrolowanych wykazano, że osobom z nadwagą spożycie owoców i warzyw pozwala schudnąć prawie 3 kg więcej [23]. Nie da się ukryć, że mógł to być efekt działania całej gamy różnych czynników, jak chociażby obniżenia gęstości kalorycznej diety, w wyniku spożycia żywności o wysokiej zawartości błonnika i wody. Niewykluczone jednak, że pewną rolę odegrało tutaj też hamowanie angiogenezy. Jednoznacznej odpowiedzi jak na razie nie mamy. Związek między potencjałem antyangiogennym i właściwościami odchudzającymi danej diety na chwilę obecną pozostaje więc kwestią nierozstrzygniętą.
Źródło: nutritionfacts.org
[1] Lemoine AY, Ledoux S, Larger E. Adipose tissue angiogenesis in obesity. Thromb Haemost. 2013;110(4):661-668.[2] Liu L, Meydani M. Angiogenesis inhibitors may regulate adiposity. Nutr Rev. 2003;61(11):384-387.
[3] Rupnick MA, Panigrahy D, Zhang CY, et al. Adipose tissue mass can be regulated through the vasculature. Proc Natl Acad Sci U S A. 2002;99(16):10730-10735.
[4] Seeley RJ. Treating obesity like a tumor. Cell Metab. 2012;15(1):1-2.
[5] Barnhart KF, Christianson DR, Hanley PW, et al. A peptidomimetic targeting white fat causes weight loss and improved insulin resistance in obese monkeys. Sci Transl Med. 2011;3(108):108ra112.
[6] Huang H, Zheng Y, Zhu J, Zhang J, Chen H, Chen X. An updated meta-analysis of fatal adverse events caused by Bevacizumab therapy in cancer patients. PLoS One. 2014;9(3):e89960.
[7] Siddiqui M, Rajkumar SV. The high cost of cancer drugs and what we can do about it. Mayo Clin Proc. 2012;87(10):935-943.
[8] Tarver T. The Chronic Disease Food Remedy. Food Technol. 2012;66(10):23-31.
[9] Fotsis T, Pepper M, Adlercreutz H, et al. Genistein, a dietary-derived inhibitor of in vitro angiogenesis. Proc Natl Acad Sci U S A. 1993;90(7):2690-2694.
[10] Fotsis T, Pepper MS, Aktas E, et al. Flavonoids, dietary-derived inhibitors of cell proliferation and in vitro angiogenesis. Cancer Res. 1997;57(14):2916-2921.
[11] Cavell BE, Syed Alwi SS, Donlevy A, Packham G. Anti-angiogenic effects of dietary isothiocyanates: mechanisms of action and implications for human health. Biochem Pharmacol. 2011;81(3):327-336.
[12] Al Janobi AA, Mithen RF, Gasper AV, et al. Quantitative measurement of sulforaphane, iberin and their mercapturic acid pathway metabolites in human plasma and urine using liquid chromatography-tandem electrospray ionisation mass spectrometry. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2006;844(2):223-234.
[13] Quesada-Gómez JM, Santiago-Mora R, Durán-Prado M, et al. Β-cryptoxanthin inhibits angiogenesis in human umbilical vein endothelial cells through retinoic acid receptor. Mol Nutr Food Res. 2018;62(2).
[14] Schweiggert RM, Kopec RE, Villalobos-Gutierrez MG, et al. Carotenoids are more bioavailable from papaya than from tomato and carrot in humans: a randomised cross-over study. Br J Nutr. 2014;111(3):490-498.
[15] Tan WF, Lin LP, Li MH et al. Quercetin, a dietary-derived flavonoid, possesses antiangiogenic potential. Eur J Pharmacol. 2003;459(2-3):255-262.
[16] Graefe EU, Wittig J, Mueller S, et al. Pharmacokinetics and bioavailability of quercetin glycosides in humans. J Clin Pharmacol. 2001;41(5):492-499.
[17] Ambra R, Rimbach G, de Pascual Teresa S, et al. Genistein affects the expression of genes involved in blood pressure regulation and angiogenesis in primary human endothelial cells. Nutr Metab Cardiovasc Dis. 2006;16(1):35-43.
[18] Adlercreutz H, Markkanen H, Watanabe S. Plasma concentrations of phyto-oestrogens in Japanese men. Lancet. 1993;342(8881):1209-1210.
[19] Pérez-Jiménez J, Neveu V, Vos F, Scalbert A. Identification of the 100 richest dietary sources of polyphenols: an application of the Phenol-Explorer database. Eur J Clin Nutr. 2010;64 Suppl 3:S112-120.
[20] Bhattacharjee S, Mandal DP. Angiogenesis modulation: the “spice effect.” J Environ Pathol Toxicol Oncol. 2012;31(3):273-283.
[21] Sebastian RS, Wilkinson Enns C, Goldman JD, et al. A new database facilitates characterization of flavonoid intake, sources, and positive associations with diet quality among U.S, adults. J Nutr. 2015;145(6):1239-1248.
[22] Zu K, Mucci L, Rosner BA, et al. Dietary lycopene, angiogenesis, and prostate cancer: a prospective study in the prostate-specific antigen era. J Natl Cancer Inst. 2014;106(2):djt430.
[23] Arnotti K, Bamber M. Fruit and vegetable consumption in overweight or obese individuals: a meta-analysis. West J Nurs Res. 2020;42(4):306-314.