Choroby układu krążenia oraz nowotwory wciąż dominują na niechlubnej liście najczęstszych przyczyn śmierci ludzi na całym świecie. Eksperci alarmują jednak, że w najbliższych latach, to nowotwory będą powodować najwięcej zgonów. Choć coraz więcej wiemy na temat mechanizmów wykształcania się nowotworów i sposobów ich leczenia, to wciąż poszukuje się nowych środków, które charakteryzowałyby się selektywnością działania, wysoką skutecznością, a zarazem nie powodowałyby poważnych skutków ubocznych.

Równocześnie coraz większą uwagę zwraca się na profilaktykę, czyli podejmowania działań zmierzających do zmniejszenia ryzyka zachorowania na nowotwory. Należą do nich m.in. zmiana codziennej diety, zaprzestanie palenia wyrobów tytoniowych czy zwiększenia aktywności fizycznej. Profilaktyka może obejmować również chemoprewencję. Tym mianem określamy suplementowanie naturalnych lub syntetycznych substancji w celu zahamowania, ograniczenia lub opóźnienia procesów tworzenia nowotworów (kancerogenezy) szczególnie u osób z wysokim ryzykiem zachorowania na raka.

Wśród substancji pochodzenia naturalnego, które z powodzeniem mogą być stosowane w chemoprewencji, wymieniane są związki obecne w warzywach z rodziny Brassicaceae (kapusta, brukselka, brokuły, kalafior).

Warzywa te zawierają duże ilości glukozynolanów, takich jak glukobrassycyna czy neoglukobrassycyna, które są w stanie zahamować proces nowotworzenia na różnych jego etapach. Ze wstępnych badań na liniach komórkowych (badania in vitro) i z udziałem zwierząt (badania in vivo) wynika, że glukozynolany mogą hamować rozwój komórek nowotworowych jelita grubego, żołądka, piersi, opłucnej, szyjki macicy, ednometrium i gruczołu krokowego (prostaty). Z kolei wyniki badań obserwacyjnych pokazują, że wśród osób regularnie spożywających żywność bogatą w glukozynolany spada częstość zachorowania na różnego rodzaju nowotwory.

Tak jak zostało już wspomniane, do grupy glukozynolanów zaliczana jest m.in. glukobrassycyna. Związek ten ulega rozkładowi, który jest kontrolowany przez enzym mirozynazę normalnie występującą w komórkach roślin z rodziny Brassicaceae. Pod wpływem np. krojenia warzyw lub przeżuwania w jamie ustnej człowieka, dochodzi do uwalniania mirozynazy z komórek. Warto dodać, że pod wpływem gotowania dochodzi do inaktywacji tego enzymu przez co niemożliwy staje się rozpad glukobrassycyny do jej produktów i chodzi do zmniejszenia się efektywności działania. Dlaczego proces rozkładu jest tak ważny? Ponieważ z punktu widzenia chemoprewencji, istotne są produkty rozpadu glukozynolanów, w tym glukobrassycyny. Produktem rozpadu tej ostatniej jest indolo-3-karbinol (I3C), który w kwaśnym środowisku (np. żołądka) dimeryzuje (w procesie łączenia się dwóch cząsteczek indolo-3-karbinolu) w efekcie czego powstaje 3,3’-diindolilometan (DIM).

Duże nadzieje wiąże się z możliwością wykorzystania dwóch wymienionych wyżej związków (I3C i DIM) jako środków o działaniu przeciwnowotworowym, szczególnie w prewencji nowotworów kobiecych, w tym sutka, szyjki macicy i endometrium.  

Wiadomo, że podwyższony poziom żeńskiego hormonu 17-β-estradiolu, który łączy się ze swoimi receptorami m.in. w tkance piersiowej, zwiększa ryzyko zachorowania na nowotwór. Wzbogacenie diety w warzywa kapustne ma wpływ na metabolizm 17-β-estradiolu, z którego powstają 2-hydroksyestron (2-OHE1) i 16-α-hydroksyestron (16-α-OHE1). Pierwszy z tych związków wykazuje słabe działanie, z kolei 16-α-OHE1 może sprzyjać rozwojowi raka sutka. W przypadku spożywania warzyw z rodziny Brassicaceae lub izolowanych związków indolo-3-karbinolu/ DIM dochodzi do nasilenia metabolizmu 17-β-estradiolu i powstawania głównie 2-OHE1 w przeciwieństwie do 16-α-hydrokyestronu.  Dochodzi także do zmniejszenia ilości receptorów estrogenowych, a także zahamowania wzrostu komórek rakowych.

Wpływ, jaki wywiera zwiększona podaż warzyw kapustnych lub związków w nich obecnych w profilaktyce nowotworów, został przebadany na zwierzętach. U myszy, którym wstrzyknięto komórki nowotworu sutka i w tym okresie były karmione suszonymi liśćmi kapusty, doszło do zmniejszenia liczby przypadków przerzutów nowotworu do płuc w przeciwieństwie do zwierząt, które nie spożywały kapusty. Z kolei doustne podawanie DIM lub I3C przed zastosowaniem czynnika sprzyjającego powstawaniu nowotworów- DMBA (7,12-dimetylobenzo[a]antracenu) spowolniło rozwój raka sutka.

Ochronne właściwości indolo-3-karbinolu mogą także wynikać z działania przeciwnego do estrogenów np. w przypadku nowotworów hormonozależnych, w tym raka szyjki macicy. Estrogeny pobudzają bowiem wzrost guza, z kolei I3C- wręcz przeciwnie. U myszy, którym jednocześnie podawano estrogeny oraz indolo-3-karbinolu, rak szyjki macicy nie rozwijał się w przeciwieństwie do samic, którym podawano wyłącznie estrogeny.

Dotychczas przeprowadzono niewiele badań klinicznych oceniających skuteczność związków pozyskiwanych z warzyw kapustnych w prewencji nowotworów. W jednym z nich kobietom, u których wykryto nieprawidłowe komórki w wymazie z szyjki macicy, doustnie podawano I3C w dawkach 200 mg/dziennie i 400 mg/dziennie przez 12 tygodni. Po tym czasie ponownie pobrano materiał cytologiczny do badań. U połowy pacjentek zażywających 500 mg I3C i u 44% zażywających wyższą dawkę zaobserwowano zmniejszenie ilości tych nieprawidłowych komórek w obrębie szyjki macicy. Dodatkowo odnotowano niewielki wzrost poziomu 2-hydroksyestronu w stosunku do 16-α-hydrokyestronu.

Ciekawostka:

Aby zwiększyć potencjał tkwiący w warzywach kapustnych, można skropić je sokiem z cytryny lub podawać łącznie z natką pietruszki lub papryką. Dlaczego? Dowiedziono bowiem, że podczas rozkładu glukobrassycyny w obecności kwasu L-askorbinowego (witaminy C) powstaje askorbigen, z którego efektywniej powstają produkty rozpadu glukozynolanów, w tym I3C.

O czym należy pamiętać przy spożywaniu większych ilości warzyw kapustnych lub związków indolo-3-karbinolu/DIM?

O umiarze- nadmierne spożycie dużych ilości glukozynolanów może powodować wystąpienie działań niepożądanych, w tym zmniejszeniu aktywności tarczycy z uwagi na wolotwórcze działanie tych związków. Zagrożenie maleje w przypadku prawidłowej, mieszanej diety dostarczającej odpowiedniej ilości jodu (sól kuchenna, ryby morskie, wody mineralne).

 

Bibliografia:

http://www.postepyfitoterapii.pl/wp-content/uploads/2014/11/pf_2013_028-035.pdf

http://ptfarm.pl/pub/File/bromatologia_2011/4/br%204-2011%20s.%201039-1046.pdf

Meike Burow, Andrea Bergner, Jonathan Gershenzon, Ute Wittstock. Glucosinolate hydrolysis in Lepidium sativum – identification of the thiocyanate-forming protein. „Plant Molecular Biology”. 63 (1), s. 49–61, 2006

C.D. Grubb, S. Abel. Glucosinolate metabolism and its control. „Trends in Plant Science”. 11 (2), s. 89–100, 2006.