Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin Vybraná nutriceutika v prevenci rakoviny

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin

Vybraná nutriceutika v prevenci rakoviny Bakalářská práce

Vedoucí práce: prof. MVDr. Ing. Tomáš Komprda, CSc.

Brno 2012

Vypracovala: Kateřina Havlíčková

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Vybraná nutriceutika v prevenci rakoviny vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně.

dne ………………………………. podpis …………………………….

PODĚKOVÁNÍ Ráda bych poděkovala především vedoucímu této bakalářské práce prof. MVDr. Tomáši Komprdovi, CSc. za cenné rady, připomínky a odborné vedení práce. Děkuji také své rodině za podporu a zázemí, které mi poskytovala po celou dobu studia.

ABSTRAKT Bakalářská práce se zaměřuje na nutriceutika, účinné složky potravin, a jejich možnosti využití v prevenci rakoviny. Úvod práce se zabývá vlastnostmi neoplastické buňky, objasněním mechanismu přeměny zdravé buňky v buňku nádorovou a popisuje jednotlivé fáze karcinogeneze. V další kapitole je přiblížen vliv výživy na vznik rakoviny – jsou vyjmenovány faktory působící kladně, zejména jsou však uvedeny faktory s negativním účinkem (karcinogeny potravin). Část práce je věnována popisu funkčních potravin a je přiblížen postup posuzování jejich preventivního působení. Stěžejní kapitolu práce tvoří výčet významných skupin antikarcinogenních nutriceutik – především jejich chemické struktury, mechanismu působení a doporučeného denního příjmu. Klíčová slova: karcinogeneze, antikarcinogenní, funkční potraviny, výživa

ABSTRACT This bachelor’s thesis focuses on nutraceuticals – the active food ingredients, and their usage options in cancer prevention. The characteristics of a neoplastic cell are dealt with in the introduction of the thesis; the transformation mechanism of a normal cell into the tumour cell and different stages of carcinogenesis are described in the introduction, too. The influence of nutrition on the cancer is described in the next chapter – not only positive factors are listed, but a special attention is devoted to factors with a negative effect (food carcinogens). A part of the thesis is dedicated to the description of functional food. The assessment procedure of their preventive action is expounded here. The main chapter of the thesis consists of a list of important anticarcinogenic nutraceutical groups – their chemical structure, action mechanism and the recommended daily intake is clarified. Key words: carcinogenesis, anticarcinogenic, functional food, nutrition

Vybraná nutriceutika v prevenci rakoviny

Obsah

OBSAH ABSTRAKT .................................................................................................................................. 7 OBSAH.......................................................................................................................................... 7 1

ÚVOD...................................................................................................................................... 7

2

CÍL PRÁCE ............................................................................................................................. 8

3

PATOLOGIE NÁDOROVÉHO RŮSTU .................................................................................. 9 3.1

VLASTNOSTI NEOPLASTICKÉ BUŇKY ................................................................................. 9

3.2

MOLEKULÁRNÍ MECHANISMY VZNIKU NÁDOROVÉ PŘEMĚNY ........................................... 11

3.2.1

Protoonkogeny a onkogeny................................................................................... 11

3.2.2

Tumor supresorové geny (antionkogeny)............................................................... 12

3.2.3

Geny regulující apoptózu...................................................................................... 13

3.3

4

3.3.1

Iniciace ................................................................................................................ 13

3.3.2

Promoce .............................................................................................................. 14

3.3.3

Progrese .............................................................................................................. 14

VLIV VÝŽIVY NA VZNIK ZHOUBNÝCH NÁDORŮ ......................................................... 16 4.1

5

FÁZE KARCINOGENEZE ................................................................................................... 13

KARCINOGENY POTRAVY ............................................................................................... 18

4.1.1

Anorganické karcinogeny ..................................................................................... 19

4.1.2

Organické karcinogeny ........................................................................................ 19

4.1.3

Karcinogeny vznikající při přípravě potravin ........................................................ 19

4.2

RAKOVINA TLUSTÉHO STŘEVA........................................................................................ 20

4.3

RAKOVINA ŽALUDKU ..................................................................................................... 21

4.4

KARCINOM JÍCNU ........................................................................................................... 21

4.5

RAKOVINA SLINIVKY BŘIŠNÍ ........................................................................................... 22

4.6

RAKOVINA PLIC ............................................................................................................. 22

FUNKČNÍ POTRAVINY ....................................................................................................... 24 5.1

NUTRICEUTIKA .............................................................................................................. 24

5.1.1 6

Metodologie posouzení účinnosti nutriceutik......................................................... 25

NUTRICEUTIKA S ANTIKARCINOGENNÍM ÚČINKEM .................................................. 28 6.1

POTRAVNÍ VLÁKNINA ..................................................................................................... 29

6.1.1 6.2

ANTIOXIDANTY ............................................................................................................. 31

6.2.1 6.3

Rezistentní škrob .................................................................................................. 30

Vitaminy .............................................................................................................. 32

SEKUNDÁRNÍ ROSTLINNÉ LÁTKY .................................................................................... 39


Obsah

6.3.1

Fenolické sloučeniny ............................................................................................ 40

6.3.2

Glukosinoláty ....................................................................................................... 41

6.4

KONJUGOVANÁ KYSELINA LINOLOVÁ (CLA) .................................................................. 42

6.5

FYTOCHEMIKÁLIE SÓJI ................................................................................................... 43

6.5.1

Lektiny ................................................................................................................. 43

6.5.2

Lunasin ................................................................................................................ 43

6.6

MINERÁLNÍ LÁTKY A STOPOVÉ PRVKY ............................................................................ 43

6.6.1

Selen .................................................................................................................... 43

6.6.2

Vápník ................................................................................................................. 44

7

ZÁVĚR .................................................................................................................................. 45

8

SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ..................................................................................... 46

9

SEZNAM OBRÁZKŮ............................................................................................................ 52

10 SEZNAM TABULEK ............................................................................................................ 53

Kapitola první


1

ÚVOD

První odhalení souvislosti mezi stravou a vznikem rakoviny (tehdy jen u zvířat) je datováno na počátek 20. století. Největšího růstu poznání podílu výživy na vzniku rakoviny bylo dosaženo v 70. letech 20. století, kdy byly zjištěny velké rozdíly ve výskytu rakoviny v populaci, které byly v přímé korelaci se změnami stravovacích návyků. Člověk, stejně jako všechny organismy, přijímá potravu a využívá ji ke svému prospěchu – jako zdroj energie, ale i k růstu a správné funkci všech tělesných buněk. Její složení je proto bezpochyby pro zdraví zásadní. Správnou stravou lze až z 35 % ovlivnit vznik rakoviny, celosvětově nejčastějšího onemocnění způsobujícího smrt. Ročně rakovinou onemocní minimálně 10 milionů lidí a téměř 8 milionů jich na tuto nemoc zemře. Dle organizace WHO je předpoklad, že v roce 2030 vzroste tento počet na 12 milionů obyvatel. Jednou z možností, vhodnou nejen v prevenci vzniku rakoviny, ale i mnoha dalších onemocnění, je konzumace funkčních potravin. Pojem funkční potravina označuje potraviny obohacené o účinné složky, které ovlivňují minimálně jednu funkci lidského organismu. Účinné složky jsou pak nazývány nutriceutika. Je vědecky mnohokrát ověřeno, že nutriceutika mají pozitivní vliv zejména v prevenci rakoviny tlustého střeva a konečníku. Rostoucí zájem o zdravý životní styl a s ní spojená informovanost obyvatel v ekonomicky rozvinutých zemích podporuje růst trhu s funkčními potravinami. Vyjma těžko ovlivnitelných faktorů, jako je dědičnost, profesionální, infekční a léková rizika či znečištění životního prostředí, je právě strava jedním z těch, které člověk může svým uvážlivým jednáním výrazně ovlivnit ve svůj prospěch.

-7-

Kapitola druhá


2

CÍL PRÁCE

Hlavním cílem bakalářské práce, psané na téma Vybraná nutriceutika v prevenci rakoviny, je zpracovat literární rešerši zaměřující se nejprve na podstatu vzniku zhoubných nádorů a poté objasnit vliv výživy na jejich vznik. Práce představuje postupy při ověřování pozitivních účinků nutriceutik a možnosti využití funkčních potravin a konkrétních skupin nutriceutik v prevenci rakoviny.

-8-

Kapitola třetí


3

PATOLOGIE NÁDOROVÉHO RŮSTU

Pojem rakovina zahrnuje skupinu onemocnění způsobených nekontrolovatelným dělením nádorových buněk. Nekontrolovaný růst vyvolává vznik nádoru, který pokud není léčen, může ohrozit okolní zdravé tkáně, vyvíjet tlak na ostatní tělesné struktury či se šířit do ostatních částí těla přes krevní oběh a lymfatický systém. Samotný název rakovina vznikl z překladu slova „cancer“ (v překladu „rak“), avšak nádory prsu připomínají svým tvarem spíše kraba. V medicíně je termín rakovina považován za označení lidové, nepřesné a je proto používáno správnější označení zhoubný nádor (ALTANER, 2008; Anonym 1, 2010; ŽALOUDÍK, 2008). Podstatou nádorového bujení je nekontrolovaný růst buněk, který je výsledkem působení vnitřních a zejména vnějších faktorů. Jejich působení na DNA vyvolává přeměnu normální buňky na buňku nádorovou v důsledku změny genetické informace (PETRUŽELKA et al., 2003). Léčba je vždy velmi náročná s mnoha nepříjemnými a závažnými důsledky. I přes stále nové poznatky pomáhající získat vyšší efektivitu při léčení dosahuje počet nemocných umírajících na rakovinu až 60 %. Tedy pouze 40 % pacientů se uzdraví. Uvedené statistiky platí nejen pro úmrtnost ve vysokém věku, ale i pro mladší věkové skupiny (FIALA, 2004).

3.1 Vlastnosti neoplastické buňky Všechny somatické buňky mají identický genom. U dospělého organismu jsou fenotypy všech somatických buněk a jejich počet v homeostatické rovnováze. Stav buněčné homeostázy je dán dynamickou rovnováhou, na které se podílí proliferace buněk, apoptóza a terminální diferenciace buněk. Všechny tyto vlastnosti jsou podmíněny geny. Při neoplastické transformaci buňky dojde k narušení poměru produkce a zániku buněk a k rozmanitým fenotypickým projevům, kterým předcházejí změny genotypu somatické buňky. Dojde tedy k narušení homeostázy. Jednotlivé odlišnosti neoplastické buňky lze sledovat laboratorně při studiu nádorů přenesených do tkáňových nebo buněčných kultur (in vitro), nebo přímým pozorováním hostitele a sledováním vztahu nádoru a hostitele (in vivo), či lze provádět analýzu čerstvě odebraných tkání nebo tělních tekutin (ex vivo). Snížená schopnost reparovat mutace a reparace při replikaci -9-

Kapitola třetí


DNA mají za následek genetickou nestabilitu neoplastických buněk (PETERA et al., 2005; REJTHAR et al., 2002). Pro správné dělení musí normální, zdravá buňka obdržet signál, který vysílá růstový faktor. Signál je zachycen na receptoru, který se aktivuje a poté přenese příslušný signál do jádra buňky, kde dochází k vyjádření informace genu potřebného pro množení buňky. Dochází k tzv. expresi genu. Za neoplastickou buňku lze považovat buňku, která se dělí, i když nebyl růstovým faktorem vyslán signál, a ignoruje signály potlačující dělení (KOMPRDA, 2009).

Obrázek 1: Rozdíl mezi normální a rakovinnou buňkou (ALBERTS et al., 2001)

Dle biologického chování se nádory rozdělují na nezhoubné (benigní) a zhoubné (maligní). U nádorů benigních se buňky množí více a bez ohledu a omezení na potřeby organismu, avšak neporušují okolní tkáně, pouze je roztlačují. Maligní nádory se množí bez kontroly organismu, ale navíc se vyznačují schopností invazivity a prorůstáním do okolních tkání. Oproti nádoru benignímu vytváří tzv. metastázy, neboli vzdálená ložiska, způsobená právě kolonizací jiných lokalit v těle (PETERA et al., 2005; CHOCENSKÁ et al., 2009). I přes velkou různorodost fenotypických projevů lze najít vlastnosti charakteristické pouze pro buňky nádorové, kterými se liší od zdravých somatických buněk. Základními vlastnostmi nádorové buňky je autonomní chování, ztráta diferenciace, zvýšená invazivita, zvýšená proliferační aktivita, snížený rozsah programované buněčné smrti, -10-

Kapitola třetí


nesmrtelnost, nestabilita genetické informace, ztráta kontroly při kontaktu s okolními buňkami a schopnost zakládat vzdálená ložiska (metastazování) (PETRUŽELKA et al., 2003; PETERA et al., 2005).

3.2 Molekulární mechanismy vzniku nádorové přeměny DNA, nositelka genetické informace, je tvořena strukturními jednotkami – geny, obsahujícími genetickou informaci pro vznik proteinů podílejících se nejen na stavbě buňky, ale i na řízení jejích životních pochodů na všech úrovních. Za normálních okolností tyto geny nemají přímý vztah ke vzniku nádoru, ale vliv mutace nebo jejich nevhodná aktivace může zapřičinit vznik nádoru. Tyto geny lze rozdělit do tří základních skupin: onkogeny (resp. protoonkogeny), tumor supresorové geny (antionkogeny) a geny regulující apoptózu (PETRUŽELKA et al., 2003). 3.2.1 Protoonkogeny a onkogeny Protoonkogeny jsou strukturní geny kódované proteinem, který ovlivňuje regulaci a diferenciaci buněk, a jejich přítomnost je podmínkou normálního růstu, dělení a diferenciace buněk. Jejich změna má vliv na fenotyp buňky (PETRUŽELKA et al., 2003; PETERA et al., 2005). Protoonkogeny lze podle jejich úlohy a lokalizace v buňce rozdělit do následujících čtyř skupin (ALTANER, 2008): 

růstové faktory,



receptory růstových faktorů,



přenašeči signálu uvnitř buňky,



transkripční faktory.

Onkogeny

jsou

mutované

varianty

protoonkogenů,

které

vyvolávají

nekontrolovatelné buněčné množení. Mutace proonkogenů mohou vést k (ALTANER, 2008): 

nadprodukci růstových faktorů,



narušení vazbové schopnosti růstových faktorů,



přesycení buňky růstovými signály,



nekontrolované stimulaci přenosů vnitřních buněčných signálů,



nepřetržitému růstu buněk v důsledku zvýšené hladiny transkripčních faktorů. -11-

Kapitola třetí


Obrázek 2: Lokalizace a funkce produktů onkogenů v buňce (ALTANER, 2008)

Proteiny poškozených buněčných onkogenů se nazývají transformační bílkoviny a způsobují zpravidla kombinací uvedených poruch spolu s dalšími změnami, jako je např. inaktivace nádorového supresorového genu, spolupráce několika druhů onkogenu nebo poruchy v genech zúčastňující se oprav DNA. Vznik karcinogenních onkogenů může být způsoben bodovou mutací, delecí jedné anebo několika částí genu, přeskupením chromozomu, amplifikací genu (zmnožení kopií protoonkogenu v buňce), inzerční mutagenezí v důsledku inzerce viru a inzercí silného promotoru do blízkosti protoonkogenu (ALTANER, 2008). 3.2.2 Tumor supresorové geny (antionkogeny) Funkcí tumor supresorových genů je negativní regulace buněčného množení, regulace buněčného cyklu a odpovědi na stresové podněty. Vliv mutace v nádorových supresorových genech nebo delece chromozomů způsobuje ztrátu hlavních funkcí antionkogenů a přispívá tak k nádorovému bujení (PETRUŽELKA et al., 2003; KOMPRDA, 2008). Oproti protoonkogenům ke vzniku nádorové buňky nedochází mutací pouze jedné alely, ale obou normálních alel. Na vyřazení první alely se zpravidla podílí bodová -12-

Kapitola třetí


mutace, ke ztrátě druhé alely dochází ztrátou rozsáhlejší části chromozomální DNA (PETERA et al., 2005). Mezi antionkogeny patří: proteiny regulující buněčný cyklus (např. p53), negativní regulátory přenosu signálu (např. APC), bílkoviny odpovědné za interakci mezi buňkami nebo mezi buňkami a mezibuněčnou hmotou (např. E- kadherin), bílkoviny indikující apoptózu a bílkoviny cytoskeletu (PETRUŽELKA et al., 2003). 3.2.3 Geny regulující apoptózu Apoptóza, neboli programovaná buněčná smrt, je důležitý regulační mechanismus v buněčném cyklu a je běžným ukončením života většiny buněk v našem těle. Defekty apoptózy mohou prodloužit životnost buňky a přispět tak k neoplastické buněčné expanzi. Podstatou morfologických změn při apoptóze je série regulovaných proteolytických štěpení. Při štěpení jsou zasaženy regulační a strukturní bílkoviny, které jsou důležité pro správnou existenci buňky. Při apoptóze je na rozdíl od nekrózy vyžadována aktivní účast buňky (REJTHAR et al., 2002; PETRUŽELKA et al., 2003). Molekuly proteolytických enzymů – kaspázy, vznikající aktivací z prokaspáz, jsou základními výkonnými molekulami zajišťujícími zahájení apoptózy. U člověka je známo 13 kaspáz. Aktivované kaspázy proteolyticky aktivují další prokaspázy a dochází tak k zesílení apoptického signálu. Pro regulaci apoptózy jsou důležité proteiny skupiny bcl-2 a protein p53 (PETRUŽELKA et al., 2003).

3.3 Fáze karcinogeneze Maligní transformace buňky je geneticky podmíněný proces, ale ovlivňují ho i tzv. mutagenní faktory, které jsou fyzikální, chemické či biologické povahy. Vznik a vývoj nádorového onemocnění je vícestupňový proces, který lze rozdělit do tří základních fází: iniciace, promoce a progrese (PETERA et al., 2005). 3.3.1 Iniciace Iniciací se rozumí prvotní změna transformace buňky. V této etapě se objevují první mutace. Ne všechny „iniciované“ buňky jsou dostatečně aktivované, a tudíž je nelze považovat za rakovinotvorné, ale mají potenciál začít tvořit nádory, pokud by docházelo k opakovanému působení toxických látek (BÉLIVEAU et al., 2008).

-13-

Kapitola třetí


V této fázi dochází k ireverzibilní změně genotypu buňky, ovšem fenotyp může zůstat nezměněn. Po iniciační mutaci je většina buněk rozpoznána a buňka je přirozeným mechanismem eliminována nebo je napravena mutace (PETERA et al., 2005). Po fázi iniciace přichází období latence, které představuje časový úsek, ve kterém může pokračovat působení iniciátoru, dochází k opakované eliminaci vzbuzených buněk anebo může docházet i k prvním změnám následující etapy – promoce. Období latence je individuálně dlouhé, spolu s obdobím iniciace trvá 15 až 30 let (REJTHAR et al., 2002). 3.3.2 Promoce Fáze promoce vyžaduje působení dalších faktorů (kokancerogenů, růstových faktorů, fyzikální iritace, virové infekce). Dochází k nárůstu buněčné atypie, dediferenciace a dysplazie (PETERA et al., 2005). Je vyžadován obvykle docela dlouhý účinek promotoru, látky, která bez předchozí iniciace nádorovou přeměnu neindukuje. Podstata funkce promotoru je především ve stimulačním účinku na dělení iniciované buňky. Zvýšení intenzity proliferace vede ke zvýšení počtu mitóz a tím ke zvýšení pravděpodobnosti upevnění genetické chyby podmíněné iniciační mutací a vznikají vhodné podmínky pro vznik dalších genomových změn (REJTHAR et al., 2002). Charakter tumorového promotoru může být různý. Řadí se zde traumata, ionizující záření, reaktivní kyslíkaté částice, chemické látky působící v játrech (polychlorované dibenzodioxiny), žaludku (vysoké dávky NaCl) a ve střevě (vysoký příjem nasycených tuků) (KOMPRDA, 2008). 3.3.3 Progrese Fázi progrese lze rozdělit do dvou etap, které se však nemusí objevit u všech nádorů a jejich přesný přechod není dosud znám. Etapa invaze trvá 1–3 roky a je charakterizována lokálním infiltrativním nebo destruktivním růstem bez diseminace. Pro další etapu – diseminaci – je charakteristický metastatický rozsev. Délka diseminace je uváděna v rozmezí 1 až 5 let (REJTHAR et al., 2002).

-14-

Kapitola třetí


Fáze progrese je výsledek genetické nestability, vede ke zhoubnému dělení buněk a plnému rozvoji nádorového onemocnění (PETRUŽELKA et al., 2003). Na průběh maligního bujení mají vliv nejen maligní buňky, ale významnou roli má i obranyschopnost organismu, především potom schopnost eliminace poškozených buněk (PETERA et al., 2005).

-15-

Kapitola čtvrtá


4

VLIV VÝŽIVY NA VZNIK ZHOUBNÝCH NÁDORŮ

Ačkoliv je rakovina primárně onemocněním genů, na vznik zhoubných nádorů má vliv velké množství zevních faktorů, zejména životní styl a stravovací návyky. Odhaduje se, že 30 až 40 % případů výskytu rakoviny lze předcházet vhodnou stravou, nepřejídáním se a fyzickou činností (GONZALES, 2006). Potraviny obsahují jednak látky působící preventivně proti vzniku nádoru, ale také látky podporující vznik nádoru – karcinogeny (ALTANER, 2008). Výsledky globálních studií uvádějí, že vnější vlivy mají až 90% podíl na vzniku nádorů. Zpravidla tyto faktory může každý jedinec ovlivnit svým jednáním. Studie zjistily, že u migrující společnosti, která přijala stravovací návyky nové populace a změnila tak svůj životní styl, došlo ke změnám v četnosti výskytu zhoubných nádorů. Tím byly podpořeny důkazy, že geografické rozdíly ve výskytu rakoviny nejsou určeny pouze geny, ale také životním stylem a především stravou. Podíl vlivu jednotlivých faktorů ovlivňujících úmrtnost na rakovinu přibližuje tabulka 1 (FIALA, 2004; COLDITZ, 2005; KOMPRDA, 2009). Tabulka 1: Vnější faktory ovlivňující úmrtnost na rakovinu (KOMPRDA, 2009)

Faktor

Podíl na úmrtnosti (%)

výživa

35

kouření

30

infekce

10

pohlavní chování

7

povolání

4

alkohol

3

geofyzikální faktory

3

kontaminanty prostředí

2

léky, léčebné zákroky

1

ostatní

5

-16-

Kapitola čtvrtá


Preventivní účinek, potlačující vznik nádoru, mají tyto faktory (ALTANER, 2008): 

konzumace čerstvé zeleniny a ovoce,



dostatek vlákniny ve stravě,



vitaminy A, C, E, selen,



potraviny obsahující celozrnné obilniny,



fyzická aktivita. Tabulka 2: Výživové faktory potenciálně snižující riziko rakoviny (KOMPRDA, 2008)

Dietární faktor

Tkáň, orgán

potravní vláknina

kolon/rektum

vitaminy A, C, E

množství orgánů

inhibitory proteáz

kolon/rektum

vápník, vitamin D

kolon/rektum

folacin

kolon/rektum

lykopen

prostata

karotenoidy

plíce

fytoestrogeny

prsa

Vznik nádoru podporuje (ALTANER, 2008): 

nadměrná spotřeba živočišných tuků,



zvýšená konzumace červeného masa,



nadváha,



nepřiměřená konzumace alkoholu,



sedavý způsob života, málo pohybu.

Interakce mezi stravou a biologickými procesy vedoucí ke vzniku rakoviny jsou velmi složité, ale je možné uvažovat tři hlavní faktory. Prvním z nich je přítomnost karcinogenních látek v potravinách. Karcinogeny hrají důležitou roli při poškození buněk a vyvolání nádorů. Druhým faktorem je adekvátnost příjmu živin a možnost, že některé nedostatky mohou ovlivnit individuální citlivost na rakovinu. Za třetí platí, že náchylnost k rakovině bude zvýšena o nedostatečný přísun biologicky aktivních složek -17-

Kapitola čtvrtá


potravy, které vyvíjejí protikarcinogenní účinky, ale které nejsou v současné době klasifikovány jako živiny v obvyklém slova smyslu (JOHNSON, 2001).

Tabulka 3: Výživové faktory potenciálně zvyšující riziko rakoviny (KOMPRDA, 2008)

Dietární faktor přejídání, obezita

alkohol tuk (nasycený)

Tkáň, orgán děloha, prsa, kolon, močový měchýř játra, jícen, kolon, rektum, prsa kolon/rektum, prsa, prostata

červené maso

kolon/rektum

sůl

žaludek

heterocyklické aminy

kolon/rektum

4.1 Karcinogeny potravy Odhad celkového počtu známých chemických látek je vyšší než 7 milionů a je známo, že velká většina z nich je přirozeně se vyskytující. Pouze u malé části, necelé 0,01 %, byl testován karcinogenní potenciál. U velkého počtu byl výsledek pozitivní. I proto lze předpokládat, že existuje velké množství přirozeně se vyskytujících karcinogenů v potravinách (ANDERSON et al., 2005). Mechanismy vzniku nádoru jsou připisovány nepříznivým účinkům složek potravy. Jedná se především o tyto účinky (ALTANER, 2008): 

poškozující účinek žlučových kyselin na sliznici střev,



poškození DNA produkty oxidace tuků,



snížená ochrana střevní sliznice v důsledku nepřítomnosti antioxidantů,



změny v metabolismu bakterií kolonizujících tlusté střevo v důsledku změny poměru vhodných a nevhodných bakterií.

Zjištění, že chemická látka má mutagenní či karcinogenní účinky, nepodává dostatečné informace o jejím riziku. Hodnocení skutečného významu jednotlivých -18-

Kapitola čtvrtá


faktorů nejvhodněji popisuje tzv. populační atributivní riziko. Tento ukazatel zohledňuje informaci o míře zvýšení rizika v souvislosti s určitou expozicí a její pravděpodobností výskytu v populaci. Často je totiž výskyt dané expozice nižší, tudíž se snižuje i význam karcinogenity dané látky (FIALA, 2004). 4.1.1 Anorganické karcinogeny Velkou část kontaminantů potravin tvoří kovové prvky. Do potravin se dostávají z řady zdrojů, zejména pak z vody využívané při zpracování potravin, zbytků půdy, dále pak při balení a výrobě potravin. Je prokázáno, že kovy a některé jejich soli mají karcinogenní účinky, zejména potom na vznik rakoviny plic. Patří mezi ně arsen, kadmium, chrom a nikl. Mechanismus jejich karcinogenního působení není zatím přesně znám, ale předpokládá se, že některé kovové ionty ovlivňují účast enzymů při biosyntéze DNA. Mezi karcinogenní radioaktivní prvky patří uran, radium a radon. Poškozují DNA přímo nebo zvýšením reaktivity některých radikálů (ANDERSON et al., 2005). 4.1.2 Organické karcinogeny Organické karcinogeny potravin mohou být jak živočišné, tak i rostlinné povahy. Rostlinných látek, které lze považovat za karcinogenní pro člověka, není prozatím známo mnoho, ale díky výzkumům využívajícím analytických metod se jejich počet neustále zvyšuje. Příkladem jsou zrna kávy, ve kterých bylo identifikováno asi tisíc chemických látek. Třetina z nich byla testována na případnou karcinogenitu a u 70 % látek byl výsledek pozitivní. Rostlinnými karcinogeny jsou často sekundární metabolity, které jsou součástí přírodních rostlinných obranných látek proti predaci (přírodní pesticidy) a dále jsou rozšířeny v ovoci, zelenině či koření (ANDERSON et al., 2005). 4.1.3 Karcinogeny vznikající při přípravě potravin Karcinogeny se mohou dostat do potravin také při jejich zpracování. Dosud jsou nejlépe prostudovány procesy uchování masa a ryb solením, uzením, grilováním a smažením v rostlinných olejích. Při těchto tepelných úpravách vznikají látky označované jako prekarcinogeny. Jsou to látky, které samy o sobě nevyvolávají vznik rakoviny, ale z nichž v procesu látkové přeměny vznikají vlastní rakovinotvorné látky (KOMPRDA, 2009). -19-

Kapitola čtvrtá


Při uzení masa a ryb vznikají nedokonalým spalováním organických látek polyaromatické uhlovodíky, které jsou považovány za karcinogenní, ačkoliv přímé důkazy mezi zvýšeným příjmem uzeného masa a výskytem rakoviny stále chybí (KOMPRDA, 2009; ANDERSON et al., 2005). V průběhu smažení a grilování masa, především při teplotách nad 200 ºC, vzniká velké množství dusíkatých heterocyklických látek z bílkovin, peptidů a aminokyselin. Jedná se o jedny z nejsilnějších bakteriálních mutagenů a je prokázáno, že vyvolávají řadu nádorů u zvířat. Předpokládá se, že způsobují vznik rakoviny tlustého střeva a prsu u lidí. Velká část z nich je těkavá, proto představují riziko již při samotné přípravě. Při využití nerafinovaného řepkového nebo sojového oleje, které obsahují značné množství polynenasycené

kyseliny

linolové,

dochází

k uvolňování

aldehydů,

včetně

formaldehydu, acetaldehydu, akroleinu, dále se uvolňuje 1,3-butadien, benzen a další (ANDERSON et al., 2005; KALAČ, 2003). Je prokázána souvislost mezi vyšším příjmem soleného masa a výskytem rakoviny úst a hltanu. Příčinou je pravděpodobně reakce sodíku dusičnanů či dusitanů, využívaných ke konzervaci masa, a alkylamidů obsažených v mase. Reakcí dochází k tvorbě karcinogenních nitrosaminů a N-nitrosamidů (ANDERSON et al., 2005). Také nesprávné skladování potravin umožňuje kontaminaci potravin některými druhy plísní a vede tak k poškození potravin mykotoxiny (ALTANER, 2008).

4.2 Rakovina tlustého střeva Protože strava při zpracování v organismu prochází zažívacím traktem, ovlivňuje zejména vznik nádorů střev. Především nádory tlustého střeva patří mezi nejčastější zhoubné nádory jak u mužů, tak i u žen a jejich počet se stále zvyšuje (ALTANER, 2008). Konzumace červeného masa zvyšuje vznik nádorů tlustého střeva, protože toto maso je bohaté na tuky s obsahem nasycených mastných kyselin. Přítomný tuk zvyšuje vylučování žlučových kyselin, které spolu s mastnými kyselinami mohou poškodit epitel výstelky střev, což vede ke zvýšené proliferaci těchto epiteliálních buněk a tedy v konečném důsledku ke zvýšenému riziku mutace v onkogenech a nádorových supresorových genech. Vysoký obsah bílkovin a hemoglobinu zvyšuje metabolismus

-20-

Kapitola čtvrtá


kyslíku katalyzovaného ionty železa a tak vznikají mutagenní kyslíkové radikály (ALTANER, 2008). Závěr studie sledující vztah spotřeby červeného masa a vzniku rakoviny tlustého střeva je, že při každodenní spotřebě 100 g červeného masa se riziko vzniku rakoviny zvýší o 12–17 % (GONZALES, 2006).

4.3 Rakovina žaludku Zvýšený výskyt rakoviny žaludku souvisí s vyšším příjmem nakládané zeleniny, uzeného, nasoleného či sušeného masa a ryb. Takto konzervované potraviny obsahují dusitany nebo N-nitroso sloučeniny. Vliv na vznik rakoviny žaludku mají také polycyklické aromatické uhlovodíky vznikající při grilování potravin (HUANG, 2005). Rakovina žaludku je jediným nádorovým onemocněním, jehož výskyt i úmrtnost u nás v posledních desetiletích stále klesá (ŽALOUDÍK, 2008).

4.4 Karcinom jícnu Pro výskyt karcinomu jícnu je charakteristické, že se vyznačuje výraznou regionální závislostí, která souvisí se specifickými dietetickými zvyklostmi. Vysoký výskyt je převážně v Číně, Mongolsku, Turecku a Iránu. U nás je výskyt méně častý a tvoří asi 1 % všech nádorů (PETRUŽELKA et al., 2003). Mezi faktory způsobující chronické podráždění a zánět sliznice jícnu patří kouření, achalázie, pití extrémně horkých nápojů, konzumace pálivého koření a časté pití alkoholu. Avšak mechanismus, kterým alkohol zvyšuje riziko rakoviny, není dosud objasněn. Známým karcinomem alkoholu je acetaldehyd. Alkohol může způsobit chronické podráždění jícnu, což může vést ke zvýšené proliferaci buněk, čímž tak dojde ke zjednodušení průchodu karcinomů k buňkám. Riziko vzniku spinocelulárního karcinomu je nejvyšší u konzumentů lihovin, poté u konzumentů vína a následně u konzumentů piva. Dalším faktorem je konzumace příliš soleného masa, nakládané zeleniny a uzeného masa, neboť obsahují látky uvedené v kapitole 4.1.3 a 4.3 (HUANG, 2005).

-21-

Kapitola čtvrtá


4.5 Rakovina slinivky břišní Větší riziko výskytu rakoviny slinivky břišní je spojeno s vyšším příjmem tuků, cukrů, živočišných bílkovin, smažených jídel či uzeného masa. Souvislost mezi konzumací alkoholu, čaje či kávy a rakovinou slinivky břišní nebyla prokázána (HUANG, 2005).

4.6 Rakovina plic Karcinom plic je v České republice nejčastějším typem karcinogenního onemocnění (PETRUŽELKA et al., 2003). Ačkoliv hlavní rizikový faktor, vyvolávající rakovinu plic, je kouření, i nevhodná strava může podpořit tvorbu karcinomu. Studie na zvířatech prokázaly, že konzumací alkoholu dochází ke změnám lipidů plic, povrchově aktivních látek a hladiny enzymů, které mohou aktivovat prokarcinogeny a mutageny (ALBERG et al., 2005).

-22-

Kapitola čtvrtá


Tabulka 4: Úrovně důkazů pro hlavní formy rakoviny o vlivu stravy, výživových a nevýživových látek a ukazatelů souvisejících s výživou (COLDITZ, 2005)

Zvyšující riziko Hlavní skupiny potravin - cereálie - maso - vejce a vaječné produkty - cukry Hlavní složky potravy - živočišné bílkoviny - sacharidy - nasycené mastné kyseliny Látky bez výživové hodnoty - alkohol - sůl Souvislost s výživou - výška

- obezita - horké nápoje Snižující riziko Hlavní skupiny potravin - zelenina

- ovoce

Hlavní složky potravy - vláknina - mononenasycené mastné kyseliny Souvislost s výživou - fyzická aktivita

Nasvědčující důkazy

Silné důkazy

žaludek slinivka žaludek

tlusté střevo

Přesvědčivé důkazy

tlusté střevo tlusté střevo, slinivka, děložní sliznice žaludek, slinivka tlusté střevo, plíce, děložní sliznice

prostata

jícen, slinivka žaludek vaječníky, prostata

prsa, tlusté střevo

dutina ústní, tlusté střevo, děložní čípek, prsa nosohltan tlusté střevo, prsa před menopauzou = nepřímý vztah po menopauze = přímý vztah, děložní sliznice, ledviny, jícen

jícen

játra, slinivka, prsa, děložní sliznice, děložní čípek, vaječníky, prostata játra, slinivka, prsa, děložní sliznice, děložní čípek, vaječníky, ledviny

jícen, žaludek, hrtan, plíce, močový měchýř

dutina ústní, tlusté střevo, ledviny

dutina ústní, jícen, žaludek, hrtan

tlusté střevo, plíce, močový měchýř

prsa

tlusté střevo, prsa

tlusté střevo, slinivka prsa děložní sliznice, prostata

- foláty

tlusté střevo, prsa

-23-

Kapitola šestá


5

FUNKČNÍ POTRAVINY

Pojem funkční potravina byl zaveden poprvé v Japonsku na počátku 80. let 20. století. Funkční potravina se liší od konvenční potraviny tím, že kromě výživové hodnoty má také pozitivní vliv na zdraví, fyzický a duševní stav konzumenta. Je vyrobena z přirozeně se vyskytujících složek a její účinnost je podmíněna pravidelnou konzumací (KALAČ, 2003). Potravinu lze označit za funkční, obsahuje-li některou z níže uvedených složek (KOMPRDA, 2008): 

nepostradatelnou makro-živinu se specifickým fyziologickým účinkem (rezistentní škrob, n-3 PUFA),



nepostradatelnou mikro-živinu konzumovanou v množství přesahujícím doporučenou denní dávku,



složku, která ohledně své nutriční hodnoty není oficiálně klasifikována jako nepostradatelná (některé oligosacharidy),



složku bez nutriční hodnoty (živé mikroorganismy, některé chemické sloučeniny rostlinných tkání).

Funkční potraviny nelze řadit mezi léky, neboť jejich cílem není nemoci léčit, ale předcházet jim. Příznivé účinky funkčních potravin se mohou projevit během týdnů, někdy však až během desítek let. Mezi pozitivní účinky konzumace funkčních potravin patří (KALAČ, 2003): 

posílení přirozených obranných mechanismů proti škodlivým vlivům prostředí,



prevence proti nemocím,



zpomalení procesu stárnutí,



pozitivní ovlivnění fyzického a duševního stavu.

5.1 Nutriceutika Pojmem nutriceutika jsou označovány účinné složky funkčních potravin. Název „nutraceutical“ (v češtině „nutriceutika“) byl v roce 1989 odvozen ze slova „nutrition“ -24-

Kapitola šestá


(výživa) a „pharmaceutical“ (léčivý). Nutriceutikem je jakákoliv látka, která je potravinou nebo její součástí a má pozitivní zdravotní účinek (KOMPRDA, 2008; PANDEY et al., 2010). Jako nutriceutika lze označit širokou škálu látek – minerály, vitaminy, oligo- a polysacharidy včetně vlákniny, aminokyseliny a bílkoviny, mastné kyseliny či živé bakterie (tzv. probiotika). Účinek těchto látek spočívá v přímém působení na různé orgány a systémy lidského těla, v interferenci s buňkami a tkáněmi, v doplnění esenciálních či chybějících látek. Konkrétně se účinek projeví prevencí chorob, tlumivým či stimulačním účinkem na centrální nervový systém, převážně stimulačním účinkem na imunitní systém (vitaminy), ovlivněním metabolismu cholesterolu a tuků (antioxidanty). Řadí se sem i látky působící na trávicí trakt, játra, žlučník a žlučové cesty, látky ovlivňující tělesnou hmotnost a složení těla a látky s působením na urogenitální systém (KOHOUT, 2010). 5.1.1 Metodologie posouzení účinnosti nutriceutik Pro konstatování, že vliv určité látky na prevenci vzniku rakoviny je považován za prospěšný, platí přesně daná kritéria. U nutriceutik je třeba zhodnotit jejich účinnost, zdravotní nezávadnost, ale ovšem i jejich vedlejší účinky (KOMPRDA, 2008; FIALA, 2004). Účinnosti nutriceutik je posuzována nejprve v rámci preklinického ověřování, kdy je testována akutní chronická toxicita na zvířatech. Sleduje se karcinogenita, mutagenita, reprodukční toxicita a imunotoxicita. Nutriceutikum je následně testováno ve čtyřech na sebe navazujících fázích v rámci klinického ošetřování. V první fázi je na probandech ověřována tolerance organismu a kompatibilita látky. Zkoumá se biologická využitelnost, dosažitelná koncentrace v plasmě, resorpce, metabolismus, velikost dávky a interval dávkování. Ve druhé fázi klinického ověřování se testuje účinnost a zdravotní nezávadnost na pacientech. Na základě získaných dat jsou exaktně formulovány hypotézy. Cílem třetí fáze je statisticky prokázat zdravotní nezávadnost látky, zisk přesných informací o indikaci, kontraindikaci a vedlejších účincích. Ve čtvrté fázi je po schválení a uvedení léčiva na trh sledován jeho účinek, zdravotní nezávadnost a případné interakce s jinými látkami (KOMPRDA, 2008).

-25-

Kapitola šestá


Nelze však přisuzovat všem publikovaným studiím o pozitivním vlivu určité látky na organismus stejnou průkaznou hodnotu. Pro relevantnost důkazů se jednotlivé studie dělí na základě své kvality (FIALA, 2004). Metody klinického ošetřování lze rozdělit do dvou skupin, a to na studie retrospektivní a prospektivní (KOMPRDA, 2008). 5.1.1.1 Retrospektivní studie Podstatou retrospektivní studie je zkoumání vztahu mezi jedním (obvykle aktuálním) jevem nebo stavem s jevem, který již nastal v minulosti (Anonym 3). Retrospektivní studie zkoumá vliv studovaného faktoru aplikovaného v minulosti (výsledek léčby u určité nemoci). Metoda je levnější a jednodušší, protože spočívá pouze ve sběru, analýze a interpretaci dat. Nevýhodou retrospektivních studií je jejich poměrné malá vypovídající hodnota (DUŠKA, 2008). Retrospektivní studie využívá již existujících dat, která byla zaznamenána z jiného důvodu, než je výzkum. Příkladem je studie případů a kontrol (case-control study). (KOMPRDA, 2008). 5.1.1.1.1

Studie případů a kontrol

Studie případů a kontrol využívá srovnání dvou skupin – případů a kontrol. Skupina kontrol a skupina případů musí být porovnatelné ve všech popisných ukazatelích (Anonym 2). Studie zahrnuje identifikaci jednotlivců, kteří vyzkoušeli zkoumané nutriceutikum (případy) a kteří ne (kontroly). Pacienti jsou poté zkoumáni zpátky v čase a sleduje se, jak bylo ovlivněno jejich vystavení se rizikovým faktorům – srovnávají se případy s kontrolami (Anonym 3). Zpětně se potom určí možný vztah mezi příjmem nutriceutika a jeho účinkem (KOMPRDA, 2008). 5.1.1.2 Prospektivní studie Prospektivní studie začíná v současnosti a pokračuje do budoucnosti, čímž se liší od studie retrospektivní. Jejím účelem je určit vztah mezi podmínkami a určitými vlastnostmi, které sdílí někteří členové dané skupiny (Anonym 4). -26-

Kapitola šestá


Při využití prospektivní studie je nejprve sestaven protokol včetně detailní metodiky a přesné charakteristiky studovaných subjektů. Až poté jsou vybrány jednotlivé subjekty a začíná vlastní studie (DUŠKA, 2008). Příkladem je studie kohortová („cohort study“) (KOMPRDA, 2008). 5.1.1.2.1

Kohortová studie

Kohortová studie sleduje dvě či více skupin od expozice až do získání výsledku. Je porovnávána skupina, která byla vystavena určitému faktoru se skupinou, která mu vystavena nebyla. Má-li vystavená skupina vyšší nebo nižší frekvenci výskytu než skupina neexponovaná, je pak vztah mezi expozicí a výsledkem zřejmý (Anonym 5). Výhodou kohortové studie je, že s její pomocí lze studovat vzácné expozice, může se pomocí ní sledovat více efektů jedné expozice, studie mohou měřit riziko a umožňují přímé měření výskytu onemocnění. Nevýhodou ovšem je, že jsou nedostatečné pro studium vzácných onemocnění (potřeba velkého množství lidí v rámci sledované skupiny), mohou být časově náročné a nákladné, v neposlední řadě jejich platnost může být vážně ovlivněna ztrátami při sledování (Anonym 5).

.

-27-

Kapitola šestá


6

NUTRICEUTIKA S ANTIKARCINOGENNÍM ÚČINKEM Složky

potravin,

které

se

uplatňují

v prevenci

rakoviny,

se

nazývají

antikarcinogeny. Antikarcinogeny potravy lze považovat za blokující mechanismy, které se dělí podle toho, v jaké fázi karcinogeneze působí, do tří skupin – a to na látky aktivující, látky bariérové a látky potlačující. Látky aktivující zvyšují aktivitu enzymů fáze II. Tyto enzymy jsou při dostatečné aktivitě schopné převést karcinogeny na produkty, které DNA nepoškozují a nejčastěji se vyloučí močí nebo stolicí. Při karcinogenezi se však uplatňují také enzymy fáze I, které svým působením mohou přeměnit prokarcinogeny buď na látky neškodné, nebo látky karcinogenní. Druhou skupinou antikarcinogenů jsou látky bariérové, které zabraňují styku karcinogenu s DNA. Do této skupiny se řadí především antioxidanty. Látky potlačující brání zhoubnému bujení buněk, na které již karcinogen působí (KALAČ, 2003).

Obrázek 3: Schéma pochodů vedoucích k tvorbě nádorů nebo k detoxikaci organismu (KALAČ, 2003)

-28-

Kapitola šestá


Jak již bylo uvedeno v kapitole 3.3, karcinogeneze je vícestupňový proces trvající mnoho let. Vzhledem ke složitosti karcinogeneze existuje mnoho kritických úrovní, ve kterých látky potravin a jejich metabolické procesy mohou ovlivnit sled událostí tak, že se karcinogeneze zrychlí, zpomalí či dokonce zvrátí (JOHNSON, 2001).

Obrázek 4: Hypotetická místa interakce mezi antikarcinogeny a postupnými fázemi karcinogeneze (blokující agens zabraňují zahájení, zatímco potlačující agens potlačují vznik nádoru z již pozměněných buněk) (JOHNSON, 2001)

6.1 Potravní vláknina Vláknina je souhrnným označením pro nevyužitelné složky potravy v trávicím traktu. Jedná se především o přírodní polysacharidy, které mohou být rozpustné (část hemicelulos a beta-glukanů, pektin, rostlinné slizy, polysacharidy mořských řas, modifikované škroby a modifikované celulosy) či nerozpustné ve vodě (celulosa a část hemicelulos). Výjimkou je lignin, který svojí strukturou patří mezi polyfenoly (KALAČ, 2003; KRITCHEVSKY, 1999). Souvislost mezi příjmem vlákniny a snížením rizika rakoviny je již dobře prozkoumána. World Cancer Research Fund odhaduje, že kdyby byly dodržovány zásady správné stravy a životního stylu, bylo by možné předejít 66–75 % případů výskytu rakoviny tlustého střeva. Řada epidemiologických studií prokázala přímou

-29-

Kapitola šestá


souvislost mezi příjmem vlákniny a snížením rizika rakoviny tlustého střeva, konečníku, prsu a slinivky břišní (JEFFERSON et al., 2006). Fyziologické vlastnosti vlákniny závisí do velké míry na jejích fyzikálních vlastnostech – rozpustnosti a molekulární struktuře. Ačkoliv se předpokládalo, že fyziologický účinek vlákniny je omezen pouze na střevní lumen, novější důkazy naznačují, že deriváty metabolismu vlákniny mohou ovlivnit více vnitřních operací (JALILI et al., 2000). Vysoký příjem nerozpustné vlákniny zvyšuje objem stolice a zrychluje průchod tráveniny trávicím traktem. Zkracuje se tak doba působení toxických látek, které mohou být v trávenině přítomny, na střevní sliznici. Fermentací rozpustné vlákniny vznikají těkavé mastné kyseliny s krátkým řetězcem (především máselná, octová a propionová), které snižují pH, inhibují přeměnu buněk sliznice střeva na buňky rakovinové a při jejich dostatku zanikají buňky zhoubných i nezhoubných nádorů (KALAČ, 2003; JEFFERSON et al., 2006). Nejčastější rakovinou u žen v západních zemích je rakovina prsu. Její výskyt může být spojen s příjmem tuků. Rostlinná strava, obsahující vlákninu, vitaminy a různé fytochemikálie, jej snižuje. Epidemiologické studie prokázaly inverzní vztah mezi příjmem tuků a vlákniny vzhledem k riziku vzniku rakoviny prsu (tj. potraviny s vysokým obsahem tuku a nízkým obsahem vlákniny pravděpodobně riziko zvyšují, zatímco potraviny s nízkým obsahem tuku a vysokým obsahem vlákniny zdá se riziko snižují). Vláknina může změnit množství estrogenů recyklovaných ze střev do jater, zvýšit exkrece estrogenu a snížit hladinu estrogenu cirkulujícího. Snížené riziko rakoviny prsu je totiž asociováno s nízkou hladinou estrogenů (JEFFERSON et al., 2006). Ačkoliv je třeba ve výzkumu pokračovat, aby mohl být plně vyhodnocen vztah příjmu vlákniny a tuků s rakovinou prsu, předpokládá se, že strava s nízkým obsahem tuků a vysokým obsahem vlákniny je vhodnou prevencí (JEFFERSON et al., 2006). 6.1.1 Rezistentní škrob Rezistentní škrob je škrob odolávající trávicím enzymům v tenkém střevě. Je přirozenou součástí mnoha obilovin, stejně tak již zpracovaných potravin, jako jsou například

-30-

Kapitola šestá


extrudované obiloviny. Rezistentní škrob u lidí snižuje fekální vylučování žlučových kyselin (ESKIN et al., 2006). Young a Leu ve své recenzi (2004) konstatovali, že spotřeba rezistentního škrobu významně ovlivnila buňky lumen tlustého střeva tím, že usnadňuje apoptické vypuštění geneticky poškozených buněk tlustého střeva. Protekční účinek před vznikem rakoviny je spojen také se schopností snižovat střevní pH (ESKIN et al., 2006).

Obrázek 5:Fermentace a její dopady na fyziologii tlustého střeva (GUILON et al., 2000)

6.2

Antioxidanty

Halliwell a Gutteridgel definují antioxidanty jako „jakoukoliv látku, přítomnou v nízké koncentraci v porovnání se snadno oxidovatelným substrátem, zabraňující oxidaci substrátu“. Enzymové a neenzymové antioxidanty chrání buňky před poškozením kyslíkovými radikály (SABLIOV et al., 2008). Volné radikály jsou nestálé reaktivní částice s volným nepárovým elektronem. Vznikají při metabolických pochodech nebo jako součást přirozené obrany proti mikrobům, virům a parazitům. Podílejí se na syntéze důležitých látek – bílkovin, hormonů a nukleových kyselin (KALAČ, 2003). Kyslíkové radikály jsou přínosné při buněčném metabolismu. Ovlivňují růst buněk a tvorbu energie. Mohou být však škodlivé pro různé tkáně, neboť se podílejí na oxidaci -31-

Kapitola šestá


lipidů a sacharidů, způsobují proteinové změny a oxidace DNA vyvolává mutace a zvyšuje se tak riziko vzniku nádoru (SABLIOV et al., 2008; KALAČ, 2003). I přes dostatek důkazů potvrzujících vliv volných radikálů na vznik rakoviny není zatím znám přesný mechanismus, kterým oxidační stres rakovinu vyvolává. Ke karcinogenezi může vést nesprávná oprava mutované DNA nebo její replikace. Tělo využívá řadu enzymatických a strukturálních antioxidantů, spolu s exogenními antioxidanty stravy, proti oxidačnímu poškození. Tato obrana není však dokonalá, a pokud rychlost oxidace DNA překročí rychlost obranných mechanismů, nastane komplikace. Postupem času se poškození DNA stává kumulativním a předpokládá se, že způsobuje zvýšený výskyt rakoviny u starších lidí. Další možný mechanismus zahrnuje poškození kritických proteinů nebo enzymů, spojených s běžnou opravou DNA. Třetí mechanismus spočívá v enzymatické přeměně sloučenin na karcinogeny vlivem volných radikálů (TOMAINO et al., 1999). Antioxidanty převádějí volné radikály na nereaktivní, nebo méně reaktivní formy a významně tak zvyšují obranu organismu. Lze je dělit na přirozené a syntetické, nebo na přirozeně přítomné či doplňované jako přísady. Pokud je to možné, jsou upřednostňovány antioxidanty přirozené. Z hlediska rozpustnosti se dělí na hydrofilní a lipofilní (KALAČ, 2003). 6.2.1 Vitaminy Ačkoliv se vitaminy neřadí mezi základní živiny, jsou pro lidský organismus nepostradatelné, protože zajišťují životně důležité funkce (KOMPRDA, 2009). Chemické struktury vitaminů jsou velmi rozmanité, mezi jednotlivými vitaminy nejsou žádné strukturální vztahy. Koncentrace vitaminů v potravinách jsou zpravidla nízké a většina z nich je citlivá na různé fyzikálně chemické vlivy. Obsah vitaminů v surovinách i potravinách je indikátorem kvality a správnosti technologického postupu. Potřeba vitaminů se liší u jednotlivých organismů – např. kyselina askorbová je vitaminem pouze pro člověka, primáty a morče (HLÚBIK et al., 2004).

-32-

Kapitola šestá

Vybraná nutriceutika v prevenci rakoviny 6.2.1.1 Vitamin E

Vitamin E je souhrnné označení pro alfa- až delta-tokoferol a alfa- až delta-tokotrienol. Všechny tokoferoly a tokotrienoly obsahují aromatický kruh nesoucí hydroxyl, který poskytují volným radikálům. Vitamin E je rozpustný v tucích a poprvé byl izolován z oleje pšeničných klíčků. Epidemiologické studie ukazují na silný inverzní vztah mezi příjmem vitaminu E a vznikem rakoviny. Toto tvrzení není prozatím prokázáno pro potravní doplňky (JOHNSON, 2001).

Obrázek 6: Chemické struktury tokolu, tokoferolů a tokotrienolů (STRATIL, 2010)

Hlavní fyziologickou úlohou vitaminu E je reagovat s volnými radikály v buněčných membránách a chránit polynenasycené mastné kyseliny před degradací vlivem oxidace. Nejsilnějším antioxidantem je α-tokoferol a představuje asi 90 % vitaminu v tkáních. Jedna molekula alfa-tokoferolu zabrání oxidaci až 2 000 molekul fosfolipidů. Důvodem je, že reakční rychlost mezi antioxidantem a hydroxylovým radikálem je 10 000krát rychlejší než reakce mezi hydroxylovým radikálem a uhlovodíkovým řetězcem. Dochází tak k zastavení kaskádové povahy oxidace a lze předejít oxidačnímu poškození (ORAL et al., 2009). Alfa-tokoferol se kromě vychytávání volných radikálů vyznačuje řadou dalších funkcí – zneškodňuje singletový kyslík, posiluje imunitní systém, chrání LDL, -33-

Kapitola šestá


stabilizuje poměr cholesterolu a fosfolipidu v membráně, čímž ji chrání (KOMPRDA, 2008). Tokotrienoly brání růstu nádorových buněk různých linií bez ovlivnění normální buňky a vyvolávají apoptózu v celé řadě nádorových buněk – buněk prsu, jater, žaludku, kůže, slinivky břišní a prostaty. Různé studie a výsledky naznačují, že gama- a delta-tokotrienol vykazují vyšší protinádorovou aktivitu než alfa- a beta-tokotrienol (AGGARWAE et al., 2010). Předpokládá se, že vitamin E ovlivňuje karcinogenezi mimo jiné tím, že spolu s vitaminem C brání endogennímu vzniku nitrosaminů – potenciálních karcinogenů, selektivně redukuje rakovinu prostaty a blokuje přeměnu některých karcinogenů na epoxidy vyvolávající maligní bujení (WILHELM, 2004). Vitamin E zpomaluje působení klíčových enzymů podporujících vznik rakoviny. Mezi tyto enzymy patří proteinkináza C, která se podílí na bujení rakovinových buněk. Vitamin E zpomaluje také vznik látek způsobujících záněty, jako je prostgladin E a ostatní látky (PAPAS, 1999). Potřeba vitaminu E závisí na příjmu nenasycených mastných kyselin potravou. Doporučený denní příjem je 15 mg pro osoby s denním příjmem těchto mastných kyselin 14–19 g (VELÍŠEK et al., 2009). 6.2.1.2 Vitamin A Vitamin A patří mezi vitaminy rozpustné v tucích. Chemicky se řadí mezi alkoholy obsahující ve své molekule šestičlenný β-jononový kruh s bočním řetězcem, který je tvořen ze dvou isoprenoidních jednotek. Vitamin A je nejdéle známým vitaminem a v 50. letech 20. století pro něj IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) doporučila název retinol. Vitamin je přijímán přímo v potravě nebo ve formě provitaminu β-karotenu (HLÚBIK et al., 2004). Štěpné produkty provitaminů (apokaroteoidy) jsou široce rozšířeny v živých organismech a u živočichů plní funkci vitaminů, vizuálních pigmentů, signálních molekul při dělení buněk, růstu a diferenciaci tkání a kontrole reprodukce (VELÍŠEK et al., 2009).

-34-

Kapitola šestá


Obrázek 7: Retinol (STRATIL, 2010)

Vitamin A a jeho prekurzory je považován za účinný, běžně se vyskytující antikarcinogen. Jsou mu přisuzovány protektivní účinky, chránící organismus před vznikem zhoubných nádorů plic, močových cest, jícnu, kardie žaludku a provedené studie přisuzují vitaminu A a jeho prekurzorům při zvýšeném příjmu také ochranný vliv před nádorovým onemocněním tlustého střeva a rekta (WILHELM, 2004). Bylo zjištěno, že v patofyziologii kolorektálního karcinomu se uplatňují zejména snížené hladiny vitaminu A a β-karotenu v cílových strukturách. U pacientů s karcinomem rekta byla opakovaně zjištěna nízká koncentrace β-karotenu ve střevní sliznici, což vedlo ke snížení antioxidační kapacity v dané oblasti (HLÚBIK et al., 2004). Doporučená denní dávka vitaminu u dospělých osob je 0,8–1,0 mg. 50 % potřeby vitaminu je kryto provitaminy potravin živočišného původu (VELÍŠEK et al., 2009). 6.2.1.2.1

Karotenoidy

Karotenoidy jsou přírodní pigmenty syntetizované rostlinami a mikroorganismy. Pokud nepočítáme trans- a cis- izomery, počet dosud nalezených karotenoidů v přírodě se odhaduje až na 800, z nichž asi 50 sloučenin vykazuje aktivitu vitaminu A, a proto se označují také jako retinoidy. Svojí chemickou strukturou se řadí mezi tetraterpeny (JORDÁN et al., 2001; KALAČ, 2003; VELÍŠEK et al., 2009). Karotenoidy jsou přírodní antioxidanty, jejich schopnost potlačovat volné radikály je dokonce silnější než u vitaminu E. Rozdělují se na karoteny (β-karoten, lykopen, αkaroten) a xantofyly (violaxanthin, zeaxanthin, lutein, β-kryptoxanthin). Ochranu organismu před rakovinou zajišťují pravděpodobně zamezením růstu abnormálních buněk (JORDÁN et al., 2001; ORTEMBERG, 2000).

-35-

Kapitola šestá


K předpokládaným mechanismům antikarcinogenního působení beta-karotenu a vitaminu A lze zařadit přímé ovlivnění buněčné proliferace, zvýšení aktivity enzymu NADPH-chinon reduktázy a glutathion – S-transferázy v nádorových buňkách tlustého střeva, ochranu polynenasycených mastných kyselin před oxidací beta-karotenu a zvýšení počtu přirozeně smrtících buněk (HLÚBIK et al., 2004; DITTRICH et al., 1999). Studie sledující osoby nakažené virovou hepatitidou C, u nichž je hlášený roční výskyt rakoviny asi 7 %, prokázala, že při dlouhodobé konzumaci alfa-tokoferolu

a

směsi karotenoidů (lykopen, beta-karoten, alfa-karoten) se výskyt nádorů snížil o 50 % (NISHINO, 2008). Je však třeba zmínit, že byla zjištěna zvýšená incidence rakoviny žaludku a plic u nemocných kuřáků užívajících beta karoteny, neboť jejich antioxidační aktivita se změní na prooxidační (WILHELM, 2004). Doporučený denní příjem je 3 mg, avšak skutečný příjem je nižší (KOMPRDA, 2009). 6.2.1.3 Vitamin C Vitamin C neboli kyselina L-askorbová patří do skupiny vitaminů rozpustných ve vodě. Vyskytuje se v ovoci, zelenině a stejně tak i ve zpracovaných potravinách, do kterých se přidává jako antioxidant. Zcela nesporná funkce vitaminu C je v prevenci kurdějí, ale je stále více důkazů, že může poskytovat další ochranné účinky proti jiným onemocněním, včetně rakoviny (JOHNSON, 2001).

Obrázek 8: Kyselina L-askorbová (STRATIL, 2010)

Kyselina L-askorbová ovlivňuje patogenezi nádorového bujení zejména ve sliznici dutiny ústní, hltanu, žaludku, rektu a prsu. Předpokládané antikarcinogenní působení -36-

Kapitola šestá


vitaminu C spočívá v antioxidačních schopnostech, regeneraci vitaminu E, blokaci nitrační reakce v zažívacím traktu, zabránění vazby benzpyrenu na DNA jádra, stimulaci celkové imunitní odpovědi organismu, blokádě lyzozomálních glykosilů a v přímém cytotoxickém působení na nádorové buňky (HLÚBIK et al., 2004). Kyselina L-askorbová zvyšuje množství glutathionu v lymfocytech a inhibuje tak oxidaci lipidů, indukuje produkci peroxidu vodíku, který snižuje životaschopnost nádorových buněk a má schopnost toxického působení na karcinogenní buňky (WILHELM, 2004). Přestože vitamin C není schopen nádor vyléčit, jeho dostatek ve stravě je nezbytný, neboť jeho působení zlepšuje účinky radioterapií, celkový stav pacientů při chemoterapii a může přispívat také ke snížení bolesti. Pozitivem je také schopnost neutralizovat nitrosaminy (ORTEMBERG, 2000). Doporučený denní příjem závisí na zdravotním stavu jednotlivce. Dříve byl doporučen denní příjem 30 mg, dnes se pohybuje v rozmezí 60–200 mg. Při onemocněních je doporučeno příjem vitaminu C zvýšit na 400–1 000 mg denně (VELÍŠEK et al., 2009). 6.2.1.4 Vitamin D Vitamin D je společný název pro skupinu v tucích rozpustných 9,10-sekosteroidů. Nejvýznamnější je vitamin D3 (cholekalciferol) a vitamin D2 (ergokalciferol). Vitamin D je všeobecně znám jako antirachitický vitamin. Je důležitý pro regulaci homeostázy vápníku a metabolismus fosforu (VELÍŠEK, a další, 2009; HLÚBIK, a další, 2004).

Obrázek 9: Obecný vzorec vitaminu D, ergokalciferolu, cholekalciferolu (STRATIL, 2010)

-37-

Kapitola šestá


Předpokládá se, že aktivní forma cholekalciferolu zabraňuje růstu nádorových buněk karcinomu prostaty, prsu, tlustého střeva a osteosarkomu. Avšak jeho použití v prevenci rakoviny je omezeno jeho kalcemickou aktivitou. Množství potřebné k potlačení růstu neoplastických buněk by však mohlo způsobit hyperkalcémii, případně až úmrtí. Proto byla vyvinuta řada analogů vitaminu D 3, které snižují kalcemickou aktivitu bez ohrožení antiproliferační činnosti (ESKIN et al., 2006). Přestože epidemiologické studie přisuzují vitaminu D antikarcinogenní účinky, jejich interpretace je složitá, neboť je komplikuje řada nejasností, jako heterogenita nádorů či interakce mezi vitaminem D a faktory vnějšího prostředí. Příkladem je melanom kůže, kdy vitamin D může působit jako ochranný faktor (pravděpodobně aktivací prekurzoru v kůži), ale i jako rizikový faktor (vzhledem k poškození DNA ultrafialovým zářením při spálení kůže). Antikarcinogenní působení vitaminu D nelze, vzhledem k řadě dosud nevyřešených otázek, považovat za jednoznačné. Avšak prozatím získané důkazy podporují přesvědčení, že vitamin D je v boji proti rakovině účinný (MOCELLIN, 2011). Obsah vitaminu D je často uváděn v mezinárodních jednotkách (IU). Jedna mezinárodní jednotka představuje 0,025 μg vitaminu D3 nebo D2. Doporučená denní dávka vitaminu je 2,5–10 μg (VELÍŠEK et al., 2009). 6.2.1.5 Kyselina listová Kyselina listová, neboli folacin, je ve vodě rozpustný vitamin, člen B-komplexu. Molekula je tvořena z pteridinového kruhu a kyseliny paraaminobenzoové, na jejíž karboxylovou skupinu se váže molekula kyseliny glutamové. Folacin je potřebný pro tvorbu červených krvinek a účastní se bílkovinného metabolismu (HLÚBIK et al., 2004; MINDELL et al., 2006).

Obrázek 10: Struktura folacinu (STRATIL, 2010)

-38-

Kapitola šestá


Folacin se podílí na syntéze nukleových kyselin a dokončení vyzrávání buňky. Jeho deficit může ovlivnit expresy genů a snížit množství cholinu – může vést k vyvolání karcinogeneze (WILHELM, 2004). Předpoklad antikarcinogenního působení kyseliny listové byl vysloven na základě experimentálních a epidemiologických studií, z nichž vyplývá, že adekvátní přísun kyseliny listové významně snižuje incidenci maligních nádorů. Kyselina listová ovlivňuje tvorbu nukleotidů nezbytných pro syntézu DNA. Deficit zvyšuje fragilitu chromozomů a snižuje metylaci DNA. Stoupající počet epidemiologických studií naznačuje, že vysoký příjem kyseliny listové může snižovat riziko kolorektálního adenomu i karcinomu. Byl také prokázán protektivní efekt v prevenci vzniku kolorektálního karcinomu a karcinomu plic (HLÚBIK et al., 2004). Doporučený denní příjem vitaminu je v rozmezí 0,2–0,9 mg. Nižší hranice je doporučována pro dospělé jedince, hranice horní pro kojící a těhotné ženy (VELÍŠEK et al., 2009).

6.3 Sekundární rostlinné látky Fyto-sloučeniny patří mezi látky, na které je v dnešní době zaměřen zájem, protože pravděpodobně působí v průběhu karcinogeneze. Vzhledem k jejich rozdílnému mechanismu účinku jsou řazeny do několika kategorií (WILHELM, 2004). Tabulka 5: Rozdělení fyto-sloučenin na základě mechanismu účinku (WILHELM, 2004)

Látky kategorie 1

Brání zhoubnému bujení z prekurzorů substrátu

Látky kategorie 2

Působí na cílovou tkáň a inhibují karcinogenezi

Látky kategorie 3

Jsou podobné karotenoidům, suprimují neoplazii

Látky kategorie 4

Stimulují imunitní systém, poškozují proliferující buňky nádoru

Látky kategorie 5

Inhibují klíčové metabolické enzymy

Látky kategorie 6

Antioxidativní látky a scavengery kyslíkových radikálů

Látky kategorie 7

Fyto-estrogenní isoflavonoidy a lignany

-39-

Kapitola šestá

Vybraná nutriceutika v prevenci rakoviny 6.3.1 Fenolické sloučeniny

Rostlinné polyfenoly tvoří velkou skupinu antioxidačních látek, podílejících se na charakteristické vůni, chuti a barvě potravin. Uplatňují se v prevenci civilizačních nemocí, posílení imunity, působí antimikrobiálně, protivirově a zesilují efekt vitaminů z ovoce a zeleniny (KUNOVÁ, 2004). Pro prevenci karcinogeneze jsou významné především tři skupiny fenolických sloučenin – fenolické monomery, flavonoidy a resveratrol (KOMPRDA, 2009). 6.3.1.1 Fenolické monomery Fenolické monomery tvoří skupinu látek odvozených od kyseliny skořicové a hydroxybenzoové. Protektivní účinek je dán nejen uvolňováním oxidačního stresu, ale také zamezením tvorby mutagenních a karcinogenních látek v trávicím traktu. Mechanismem účinku je inhibice enzymů fáze I a není tak možná aktivace prokarcinogenů, interakce s již aktivovanými karcinogeny a interakce s DNA, která zamezí interakci aktivovaného karcinogenu s DNA (KOMPRDA, 2009). 6.3.1.2 Flavonoidy Flavonoidy jsou velkou skupinou rostlinných fenolů. Podílejí se především na antioxidačních vlastnostech ovoce a zeleniny, chrání vitamin C před předčasným poškozením a mohou zvýšit jeho účinnost až na dvacetinásobek. Molekulu flavonoidů tvoří dva benzenové kruhy spojené tříuhlíkovým řetězcem. Flavonoidy jsou odvozeny od 2H-chromenu, který je v poloze C2 substituován fenylovou skupinou a nazývá se flavan (JORDÁN et al., 2001; VELÍŠEK et al., 2009).

Obrázek 11: Struktura chromanu a flavanu (STRATIL, 2010)

Dle stupně oxidace C3 řetězce a jeho substituce lze flavonoidy rozdělit na katechiny,

leukoanthokyanidiny,

flavanony,

anthokyanidiny (VELÍŠEK et al., 2009). -40-

flavanonoly,

flavony flavonoly a

Kapitola šestá


Mechanismus antioxidačních účinků flavonoidů je dvojí – buď reagují s volnými radikály, nebo váží rizikové kovy do neúčinných komplexů (KALAČ, 2003). Předpokládané antikarcinogenní působení spočívá v inhibici „prooxidačních“ enzymů fáze I, indukci konjugačních enzymů fáze II, blokaci přechodu G1/S buněčného cyklu, indukci apoptózy a estrogenní/antiestrogenní aktivitě (KOMPRDA, 2008). 6.3.1.3 Resveratrol Resveratrol je trojsytný fenol patřící do skupiny stilbenů. Je přírodním polyfenolem, který byl původně izolován z bílé čemeřice a je obsažen také v hroznech, bobulích a arašídech. Je silným fytoestrogenem s velkým množstvím farmakologických a terapeutických účinků na lidské zdraví (ESKIN et al., 2006; WENG et al., 2012). Resveratrol potlačuje činnost ornitindekarboxylázy, jejímž působením se tvoří rychle rostoucí rakovinné buňky – polyaminy putrescin, spermidin a spermin. Díky své estrogenní povaze se resveratrol váže na estrogenní receptory a brání tak nadměrné stimulaci citlivých tkání a přeměně buněk tkáně na buňky rakovinné (KOMPRDA, 2009). Díky nízkému obsahu v potravinách nelze však biologické účinky na lidské zdraví přeceňovat. Prozatím nebyl stanoven jeho optimální denní příjem (KALAČ, 2003). 6.3.2 Glukosinoláty Glukosinoláty jsou sloučeniny obsahující ve své molekule síru. Jsou to ostře chutnající aromatické látky přítomné především v rostlinách čeledi Brassicaceae (růžičková kapusta, brokolice atd.) (STEER, 2007). V současnosti je známo asi 120 glukosinolátů, ale ve významnějším množství se jich v zelenině vyskytuje pouze deset až patnáct. Glukosinoláty pravděpodobně působí jako přirozené ochranné složky rostlin proti škůdcům. Nenarušené glukosinoláty nejsou senzoricky výrazné a pro člověka nejsou pravděpodobně ani škodlivé, ani nevykazují ochranný účinek (KALAČ, 2003). Snížené riziko rakoviny tlustého střeva je spojováno se zvýšenou konzumací brukvovité zeleniny právě pro obsah glukosinolátů. Ty jsou po rozřezání nebo rozžvýkání hydrolyzovány rostlinným enzymem myrozinázou na isothiokyanáty, které mají protektivní účinky (ESKIN et al., 2006). -41-

Kapitola šestá


Časté epidemiologické studie s laboratorními zvířaty prokazují, že glukosinoláty chrání organismus nejen před rakovinou tlustého střeva, ale také před rakovinou konečníku, žaludku, prsu a plic (KALAČ, 2003). Význam isothiokyanátů spočívá v jejich schopnosti vyvolat apoptózu nádorových buněk, aktivovat enzymy fáze I a II. Glukosinoláty se podílejí na inaktivaci karcinogenů přicházejících do organismu s potravou, indukci mikrozomální oxidázy v játrech, tenkém střevě a urychlení tak likvidaci xenobiotik (JOHNSON, 2011; WILHELM, 2004). Doporučený denní příjem prozatím nebyl stanoven, ale odhaduje se, že v ČR se pohybuje okolo 10 mg, kdy hlavním zdrojem je zelí a květák (KALAČ, 2003).

6.4 Konjugovaná kyselina linolová (CLA) Konjugovaná kyselina linolová je souhrnný termín pro polohové a geometrické izomery kyseliny linolové s konjugovanými dvojnými vazbami, zejména izomer (9Z,11E)oktadeka-9,11-dienová

kyselina.

Izomery

vznikají

během

biohydrogenace

polynenasycených mastných kyselin u přežvýkavců. Reakce je katalyzována enzymy anaerobních mikroorganismů bachoru, a proto mléko, mléčné výrobky, maso a tuk přežvýkavců jsou nejbohatším zdrojem CLA (GILL et al., 2003; VELÍŠEK et al., 2009). U CLA bylo jednoznačně prokázáno, že vede k potlačení karcinogeneze na zvířecích modelech. CLA může inhibovat chemicky vyvolanou rakovinu prsu, žaludku, tlustého střeva a kůže. Schopnost inhibice se projevuje v každé hlavní fázi karcinogeneze, jako je propagace, progrese a metastazování (GNADIG et al., 2003). Mechanismus

působení

není

však

přesně

znám.

Protinádorová

aktivita

pravděpodobně plyne z potenciální antioxidační schopnosti, změny profilu mastných kyselin v nádorových buňkách, zásahu do metabolismu eikosanoidů, navození apoptózy a regulaci genové exprese (GNADIG et al., 2003). Protože spotřeba CLA u člověka je i při maximálním tolerovaném příjmu mléka a mléčných výrobků velmi nízká (čtvrt až půl gramu), bude obtížné prokázat pozitivní účinky pro člověka, protože ty by se mohly projevit až po zkonzumování několika gramů látky denně (KOMPRDA, 2009). -42-

Kapitola šestá


6.5 Fytochemikálie sóji Přestože v epidemiologických studiích nebyl potvrzen antikarcinogenní účinek luštěnin, jejich obsah potenciálně ochranných látek je značný. Tyto látky by mohly organismus chránit díky blokaci poškození nukleových kyselin, usnadnění oprav již poškozené DNA, navozením apoptózy nebo zesílením imunitní odezvy organismu (KOMPRDA, 2009). 6.5.1 Lektiny Lektiny jsou proteiny, které mají kromě aktivního (katalytického) centra ještě jiné centrum, pomocí kterého se reverzibilně váží na specifické monosacharidy a oligosacharidy (VELÍŠEK et al., 2009). Lektiny způsobují aglutinaci erytrocytů, narušují vstřebávání živin na povrchu epitelu tenkého střeva. Lékařské využití lektinů souvisí s jejich schopností vyvolat hyperplazii tenkého střeva nebo změnit bakteriální mikroflóru (ESKIN et al., 2006). Díky tomu, že lektiny odolávají trávení v trávicím traktu a uchovávají si svoji biologickou aktivitu v krevním oběhu, omezují růst nádorových buněk, vyvolávají apoptózu a aktivují speciální buňky imunitního sytému, které následně napadají buňky rakovinové (KOMPRDA, 2009). 6.5.2 Lunasin Lunasin je přirozeně se vyskytující peptid sóji, klasifikovaný jako 2s albumin. Výsledky studií naznačují, že lunosin by mohl být novou chemopreventivní látkou, jejíž mechanismem je modifikace chromatinu. Bylo prokázáno, že lunasin reguluje geny zapojené do kontroly potlačení nádoru, buněčného dělení, reparace DNA a buněčné smrti (WANG, 2008).

6.6 Minerální látky a stopové prvky 6.6.1 Selen Selen je pro lidské tělo nepostradatelný stopový prvek. Je hojně obsažen především v půdě. V těle člověka je potřebný pro tvorbu důležitých tělesných složek, jako jsou enzymy (glutathion), které se podílejí se na antioxidační ochraně (PASSWATER, 1999). -43-

Kapitola šestá


Výsledky řady studií naznačují, že u jedinců s nižšími koncentracemi selenu v séru je riziko malignity vyšší než u jedinců s hladinou průměrnou. Selen chrání organismus především před rakovinou plic, prostaty, prsu a tlustého střeva. Bylo prokázáno, že protektivní účinek selenu se projevuje již v iniciační fázi karcinogeneze (WILHELM, 2004; JORDÁN et al., 2001). Přestože zatím není znám přesný mechanismus protektivního účinku selenu, předpokládá se, že neutralizuje volné radikály a posiluje tak imunitní systém těla, dále podporuje apoptózu a může inhibovat podněcovatele nádoru a pozastavit tak přeměnu prekarcinogenů na karcinogeny (PASSWATER, 1999). Odhaduje se, že denní příjem u průměrného dospělého jedince tvoří pouze 20 % z doporučované denní dávky, která je 0,05–0,2 mg (JORDÁN et al., 2001). 6.6.2 Vápník Vápník je nejvíce zastoupený minerál v lidském těle. Jeho největší část se nachází v kostech (asi 1–1,5 kg). Spolu s hořčíkem je regulátorem srdeční činnosti a ve vzájemném funkčním spojení s fosforem tvoří základní materiál pro tvorbu kostí a zubů (MINDELL et al., 2006). Vědecké studie prokázaly, že zejména u pacientů s vysokým rizikem vzniku rakoviny tlustého střeva může zvýšená spotřeba vápníku snížit epiteliální proliferaci buněk (ESKIN et al., 2006). Protektivní účinek vápníku je vysvětlován tvorbou nevstřebatelných sloučenin se žlučovými kyselinami, které podporují tvorbu kolorektálního karcinomu, snížením proliferace buněk a inhibicí buněčné diferenciace (MINDELL et al., 2006). Doporučený příjem vápníku pro dospělé osoby je 800 mg/den (VELÍŠEK et al., 2009).

-44-

Kapitola sedmá


7

ZÁVĚR

Tato bakalářská práce přibližuje podstatu, mechanismy a průběh nádorové přeměny. Hlavní pozornost byla zaměřena na výživu a její vliv na proces karcinogeneze, zejména potom na možnost využití účinných složek funkčních potravin (nutriceutik) v její prevenci. Jedním z opatření primární prevence je také zdravá strava, která až z 30 % ovlivňuje riziko vzniku rakoviny. To bylo jedním z důvodů, proč byla zavedena koncepce funkčních potravin. Tato koncepce byla vyvíjena od 80. let 20. století a je třeba mít stále na zřeteli, že výzkum zabývající se zdravotními účinky nutriceutik stále trvá a pramení z něj nové poznatky. U řady látek se jejich antikarcinogenní účinek zatím pouze předpokládá, u některých je oproti tomu již potvrzen bez přesně známého mechanismu působení. Snahou práce proto bylo využívat aktuální materiály, které shrnovaly současný pohled na zkoumanou problematiku. Pojem funkční potravina je často mnohým neznámý či nejasný. Z tohoto důvodu by bylo vhodné zavést pojem funkční potravina v české legislativě a zamezit tak klamavým praktikám prodejců, kteří zneužívají neznalosti konzumentů. Přes řadu nezodpovězených otázek nelze funkčním potravinám upírat jejich pozitivní vliv na zdraví konzumenta. Avšak oproti lékům je jejich hlavním smyslem předcházet nemocem. Je v zájmu každého zařadit funkční potraviny do jídelníčku a pravidelně je konzumovat.

-45-

Seznam obrázků


8

SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY AGGARWAE B. B., 2010: Tocotrienols, the vitamin E of the 21st century: Its

potential against cancer and other chronic diseases. Biochemical Pharmacology, December 2010, vol. 80, no. 11, s. 1613–1631. ALBERG A. J., SAMET J. M., 2005: Epidemiology of Lung Cancer, s. 272–284. In ALLEN L., PRENTICE A., CABALLERO B. (eds), Encyklopedia of Human Nutrition, vol. 1–4, 2nd Edition, Elsevier, Oxford, 2230 s. ALBERTS B. et al., 2001: Základy buněčné biologie. Ústí nad Labem: Espero, 740 s. ISBN: 80-902906-2-0. ALTANER Č., 2008: Buněčná a molekulární biologie rakoviny. Praha: Liga proti rakovině, 127 s. ISBN 978-80-86031-85-9. ANDERSON D., PHILLIPS J. C., 2005: Carcinogenic Substances, s. 295–302. In ALLEN L., PRENTICE A., CABALLERO B. (eds), Encyklopedia of Human Nutrition, vol. 1–4, 2nd Edition, Elsevier, Oxford, 2230 s. Anonym 1: What cancer is: Cancer Reseach UK: CancerHelp UK. Cancer Research UK.

[online]

[cit.

2011-11-08]

Dostupné

z WWW:

http://cancerhelp.cancerresearchuk.org Anonym 2: Analytické metody v epidemiologii. 3. lékařská fakulta UK. [online] [cit.

Dostupné

2011-10-09]

z WWW:

http://www.lf3.cuni.cz/miranda2/export/sites/www.lf3.cuni.cz/cs/pracoviste/epidemiolo gie/vyuka/studijni-materialy/CPHKEM1/studijni-materialy/metodologie.pdf Anonym 3: California Department of Public Health. [online] [cit. 2012-03-12] Dostupné z WWW: http://www.ehib.org/faq.jsp?faq_key=34 Anonym 4: The Free Dictionary. [online] [cit. 2012-03-12] Dostupné z WWW: http://medical-dictionary.thefreedictionary.com/prospective+study Anonym 5: Cohort Studies [online] [cit. 2012-03-19] Dostupné z WWW: http://www.drcath.net/toolkit/cohort.html BÉLIVEAU R., GINGRAS D., 2008: Výživou proti rakovině. Praha: Vyšehrad, 216 s. ISBN 978-80-7021-907-2. -46-

Seznam obrázků


CHOCENSKÁ E., MÓCIKOVÁ H., DĚDEČKOVÁ K., 2009: Průvodce pacienta onkologickou léčbou. Praha: Forsapi, 128 s. ISBN 97-80-87250-02-0. COLDITZ A. G., 2005: Epidemiology and Associations Between Diet and Cancer, s. 260–266. In ALLEN L., PRENTICE A., CABALLERO B. (eds), Encyklopedia of Human Nutrition, vol. 1–4, 2nd Edition, Elsevier, Oxford, 2230 s. DITTRICH K., LEITZMANN C., 1999: Bioaktivní látky proti rakovině a infarktu. Olomouc: FONTÁNA, 101 s. ISBN 80-86179-51-6. DUŠKA F., 2008: Čtení a hodnocení publikací v medicíně aneb minimum pro práci s daty.

[online]

[cit.

Dostupné

2012-03-14]

z WWW:

http://ebm.lf3.sweb.cz/cteni_a_hodnoceni_publikaci.pdf ESKIN M. N., TAMIR S., 2006: Dictionary of Nutraceuticals and Functionals Foods. Boca Raton: CRC Press Taylor & Francis Group, 507 s. ISBN 978-0-20348685-6. FIALA, J., 2004: Výživa a riziko rakoviny – část I: Základní principy. [online] 2004.

[cit.

2011-10-10]

Dostupné

z WWW:

http://www.vyzivaspol.cz/clanky-

casopis/vyziva-a-riziko-rakoviny-cast-i.html GILL C., ROWLAND I., 2003: The health benefits of functional dairy products, s 18–53. In MATTILA-SANDHOLM T., SAARELA M. (eds.), Functional Dairy Products, Woodhead Publishing, Cambridge, 416 s. GNADIG S. et al., 2003: Conjugated linoleic acid (CLA) as a functional ingredient, s 263–298. In MATTILA-SANDHOLM T., SAARELA M. (eds.), Functional Dairy Products, Woodhead Publishing, Cambridge, 416 s. GONZALES C. A., 2006: Nutrition and cancer: the current epidemiological evidence. British Journal of Nutrition. August 2006, vol. 96, no. 1, s. 42–45. GUILON F., CHAMP M., THIBAULT J. F., 2000: Dietary fibre functional products, s. 315–354. In GIBSON G. R., WILLIAMS C.M. (eds.), Functional Foods – Concept to product, Woodhead Publishing, Cambridge, 389 s. HLÚBIK P., OPLTOVÁ L., 2004: Vitaminy. Praha: GRADA, 232 s. ISBN 80-2470373-4.

-47-

Seznam obrázků


HUANG H-Y., 2005: Epidemiology of Gastrointestinal Cancers Other Than Colorectal Cancers, s. 266–272. In ALLEN L., PRENTICE A., CABALLERO B. (eds), Encyklopedia of Human Nutrition, vol. 1–4, 2nd Edition, Elsevier, Oxford, 2230 s. JALILI T., WILDMAN R. E., MEDEIROS D. M., 2000: Dietary Fiber and Coronary Heart Disease, s. 281–293. In WILDMAN R. E., Handbook of Nutraceuticals and Functionals Food, CRC Press, Boca Raton, 586 s. JEFFERSON A., COWBROUGH K., 2006: Carbohydrates and fibre: a review of functionality in health and wellbeing, s. 31–37. In GIBSON G. R. (ed.), Food Science and Technology Bulletin – Functional Foods, vol. 2., IFIS Publishing, Shinfield, 116 s. JOHNSON I. T., 2001: Antioxidants and antitumour properties, s. 100–123. In J. POKORNY J., YANISHLIEVA N., GORDON M. (eds.), Antioxidants in Food – Practical Applications, Woodhead Publishing, Boca Raton, 380 s. JOHNSON I. T., 2011: Anti-tumour properties of functional foods, s. 202–233. In SAARELA M., Functional Foods – Concept to Product (2nd Edition), Woodhead Publishing, Boca Raton, 672 s. JOHNSON M. L., 2010: Nonexperimental Research, s. 89–106. In APARASU R., Research Methods for Pharmaceutical Practice and Policy, Pharamceutical Press, London, 310 s. JORDÁN V., HEMZALOVÁ M., 2001: Antioxidanty – zázračné zbraně. Brno: JOTA, 160 s. ISBN 80-7217-156-9. KALAČ P., 2003: Funkční potraviny – kroky ke zdraví. České Budějovice: Dona, 130 s. ISBN 80-7322-029-6. KOHOUT P., 2010: Možnosti ovlivnění imunitního systému nutraceutiky. Klinická farmakologie a farmacie. 24(1), s. 47–50. KOMPRDA T., 2008: Fukční potraviny: cyklus přednášek. Brno: MZLU, ISBN 978-80-7375-219-4. KOMPRDA T., 2009: Výživou ke zdraví. Velké Bílovice: TeMi CZ, 112 s. ISBN 978-80-87156-41-4.

-48-

Seznam obrázků


KRITCHEVSKY D., 1999: Cancer risk and diet, s. 239–242. In FRANCIS F. J.(ed.), Wiley Encyclopedia of Food Science and Technology, vol. 1–4, John Wiley & Sons, New York, 2816 s. KUNOVÁ V., 2004: Zdravá výživa. Praha: Grada, 136 s. ISBN 80-247-0736-5. MINDELL E., MUNDISOVÁ H., 2006: Nová vitaminová bible. Praha: IKAR, 2010. 572 s. ISBN 978-80-249-1419-0. MOCELLIN S., 2011: Vitamin D and cancer: Deciphering the truth. Biochimica et Biophysica Acta – Rewiews on Cancer, December 2011, vol. 1816, issue 2, s. 172–178. NIEDROVÁ V., 2011: Nutriceutika s potenciálním antikarcinogenním účinkem. Brno: Mendelova univerzita – nepublikováno, BP. NISHINO H., 2008: Cancer Prevention by Functional Foods, s. 27–32. In ARROYE R. P.,Cancer Prevention Research Progress, Nova Science Publishers, New York, 169 s. ISBN 978-1-60456-125-8. ORAL E., MURATOGLU O. K., 2009: Highly Crosslinked UHMWPE Doped With Vitamin E, s. 221–236. In KURTZ S. M. (ed.), UHMWPE Biomaterials Handbook – Ultra-High Molecular Weight Polyethylene in Total Joint Replacement and Medical Device, Elsevier, Oxford, 533 s. ORTEMBERGOVÁ A., 2003: Mládneme s antioxidanty. Praha: Ivo Železný, 126 s. ISBN 80-237-3742-2. PANDEY M., VERMA R. K., SARAF S. A., 2010: Nutraceuticals: new era of medicine and health. Asian Journal of Pharmaceutical Research. January – March 2010, vol. 3, issue 1, s. 11–15. PAPAS A., 1999: Vitamin E: zázračný antioxidant při prevenci a léčbě srdečních chorob, rakoviny a stárnutí. Praha: PRAGMA, 380 s. ISBN 80-7205-773-1. PASSWATER R. A., 1999: Vše o selenu. Praha: PRAGMA, 98 s. ISBN 80-7205902-5. PETERA J. (ed.), 2005: Obecná onkologie. Praha: Karolinum, 205 s. ISBN 80-2460968-1.

-49-

Seznam obrázků


PETRUŽELKA L., KONOPÁSEK B., 2003: Klinická onkologie. Praha: Karolinum, 274 s. ISBN 80-246-0395-0. REJTHAR A., VOJTĚŠEK B., 2002: Obecná patologie nádorového růstu. Praha: Grada, 206 s. ISBN 80-247-0238-X. SABLIOV C. M., ASTETE C. E., 2008: Encapsulation and controlled release of antioxidants and vitamins, s. 297–303. In GARTI N. (ed.), Delivery and Controlled Release of Bioactives in Foods and Nutraceuticals, Woodhead Publishing, Boca Raton, 478 s. STEER T. E., 2007: Phytochemicals – a future in functional foods?, s. 23–29. In GIBSON G. R. (ed.), Food Science and Technology Bulletin – Functional Foods, vol. 2., IFIS Publishing, Shinfield, 116 s. STRATIL P., 2010: Základy chemie potravin. Brno: MENDELU, 2010. TOMAINO R., DECKER E. A., 1999: Antioxidant Mechanisms of Phytochemicals, s. 1895-1901. In FRANCIS F. J. (ed.), Wiley Encyclopedia of Food Science and Technology, vol. 1–4, John Wiley & Sons, New York, 2816 s. VELÍŠEK J., HAJŠLOVÁ J., 2009: Chemie potravin I. 3. vydání. Tábor: OSSIS, 580 s. ISBN 978-80-86659-15-2. VELÍŠEK J., HAJŠLOVÁ J., 2009: Chemie potravin II. 3. vydání. Tábor: OSSIS, 623 s. ISBN 978-80-86659-16-9. WANG T., 2008: Minor Constituents and Phytochemicals of Soybeans, s. 297–329. In JOHNSON L. A., WHITE P. J., GALLOWAY R. (eds.), Soybeans-Chemistry, Production Processing, and Utilization, vol. 2, AOCS Press, Urbana, 850 s. WENG Ch. J., YEN, G. Ch., 2012: Chemopreventive effects of dietary phytochemicals against cancer invasion and metastasis: Phenolic acids, monophenol, polyphenol, and their derivatives. Cancer Treatment Reviews. February 2012, vol. 38, issue 1, s. 76–87. WILDMAN R. E., 2001: Classifying Nutraceuticals, s. 13–29. In WILDMAN R. E., Handbook of Nutraceuticals and Functionals Food, CRC Press, Boca Raton, 586 s. WILHELM Z., a kol., 2004: Výživa v onkologii. Brno: Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů, 259 s. ISBN 80-7013-410-0. -50-

Seznam obrázků


ŽALOUDÍK J., 2008: Vyhněte se rakovině aneb prevence zhoubných nádorů pro každého. Praha: Grada, 189 s. ISBN 978-80-247-2307-5.

-51-

Seznam obrázků


9

SEZNAM OBRÁZKŮ

OBRÁZEK 1: ROZDÍL MEZI NORMÁLNÍ A RAKOVINNOU BUŇKOU (ALBERTS ET AL., 2001) ........................... 10 OBRÁZEK 2: LOKALIZACE A FUNKCE PRODUKTŮ ONKOGENŮ V BUŇCE (ALTANER, 2008) ......................... 12 OBRÁZEK 3: SCHÉMA POCHODŮ VEDOUCÍCH K TVORBĚ NÁDORŮ NEBO K DETOXIKACI ORGANISMU (KALAČ, 2003) .......................................................................................................................................... 28 OBRÁZEK 4: HYPOTETICKÁ MÍSTA INTERAKCE MEZI ANTIKARCINOGENY A POSTUPNÝMI FÁZEMI KARCINOGENEZE (BLOKUJÍCÍ AGENS ZABRAŇUJÍ ZAHÁJENÍ, ZATÍMCO POTLAČUJÍCÍ AGENS POTLAČUJÍ VZNIK NÁDORU Z JIŽ POZMĚNĚNÝCH BUNĚK) (JOHNSON, 2001) ................................................................................... 29

OBRÁZEK 5:FERMENTACE A JEJÍ DOPADY NA FYZIOLOGII TLUSTÉHO STŘEVA (GUILON ET AL., 2000).......... 31 OBRÁZEK 6: CHEMICKÉ STRUKTURY TOKOLU, TOKOFEROLŮ A TOKOTRIENOLŮ (STRATIL, 2010) ............... 33 OBRÁZEK 7: RETINOL (STRATIL, 2010)................................................................................................ 35 OBRÁZEK 8: KYSELINA L-ASKORBOVÁ (STRATIL, 2010) ......................................................................... 36 OBRÁZEK 9: OBECNÝ VZOREC VITAMINU D, ERGOKALCIFEROLU, CHOLEKALCIFEROLU (STRATIL, 2010) .... 37 OBRÁZEK 10: STRUKTURA FOLACINU (STRATIL, 2010) .......................................................................... 38 OBRÁZEK 11: STRUKTURA CHROMANU A FLAVANU (STRATIL, 2010) ....................................................... 40

-52-


Seznam tabulek

10 SEZNAM TABULEK TABULKA 1: VNĚJŠÍ FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ ÚMRTNOST NA RAKOVINU (KOMPRDA, 2009) ......................... 16 TABULKA 2: VÝŽIVOVÉ FAKTORY POTENCIÁLNĚ SNIŽUJÍCÍ RIZIKO RAKOVINY (KOMPRDA, 2008)................ 17 TABULKA 3: VÝŽIVOVÉ FAKTORY POTENCIÁLNĚ ZVYŠUJÍCÍ RIZIKO RAKOVINY (KOMPRDA, 2008) ............... 18 TABULKA 4: ÚROVNĚ DŮKAZŮ PRO HLAVNÍ FORMY RAKOVINY O VLIVU STRAVY, VÝŽIVOVÝCH A NEVÝŽIVOVÝCH LÁTEK A UKAZATELŮ SOUVISEJÍCÍCH S VÝŽIVOU (COLDITZ, 2005) ................................................... 23

TABULKA 5: ROZDĚLENÍ FYTO-SLOUČENIN NA ZÁKLADĚ MECHANISMU ÚČINKU (WILHELM, 2004) ............ 39

-53-


Seznam tabulek

-54-

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin Vybraná nutriceutika v prevenci rakoviny

Recommend Documents