Karnosiini ja paksusuolen syöpä

Paksusuolen syöpä on kolmanneksi yleisin syöpätauti ja toiseksi yleisin syy syöpäkuolemiin. Tauti yleistyy yhä nuorempien ikäluokien keskuudessa. Karnosiinista voi olla merkittävää apua sytostaatille vastustuskykyisen (resistentin) paksusuolisyövän hoidossa, kirjoittavat belgialaiset, hollantilaiset ja englantilaiset syöpätutkijat Cell Reports -lehdessä (helmikuu 2020). Karnosiinin vaikutus perustuu sokerin palamisessa syntyvän myrkyllisen ja onkogeenisen aineenvaihduntatuotteen, metyyliglyoksaalin (MGO) sieppaamiseen ja eliminoimiseen. MGO on pääsyyllinen syöpäsolujen kasvuun ja metastasointiin sekä resistenssiin setuksimabi-nimistä sytostaattia (Erbitux) vastaan.

Setuksimabiin (Erbitux) on asetettu suuria toiveita paksusuolisyövän yksilöllisessä hoidossa. Setuksimabi on injektiona annettava sytostaatti, joka kiinnittyy paksusuolisyöpäsolujen pinnalle. Kiinnittymisen seurauksena syöpäsolu ei enää pysty vastaanottamaan viestejä, joita se tarvitsee kasvaakseen, kehittyäkseen ja muodostaakseen etäpesäkkeitä. Valitettavasti moni paksusuolen syöpä on KRAS-mutantti, johon setuksimabi ei vaikuta. Mutantti KRAS-syöpä kärsii metyyliglyoksaalin (MGO) aiheuttamasta stressistä, jolloin se muuttuu resistentiksi (vastustuskykyiseksi) setuksimabille ja alkaa lähettää metastaaseja muualle elimistöön. Tätä voidaan estää karnosiinilla.

Syöpäsoluissa tapahtuu adaptiivinen metabolinen (aineenvaihdunnallinen) muutos, joka tunnetaan nimellä Warburgin efekti. Saksalainen kemisti ja lääkäri Otto Warburg löysi syöpäsolujen erilaistuneen soluhengityksen 1924, ja hänelle myönnettiin siitä Nobel-palkinto 1931. Warburgin efekti tarkoittaa, että syöpäsolut tuottavat energiaa polttamalla sokeria (glykolyysissa) enemmän kuin terveet solut. Tällöin syntyy metyyliglyoksaalia, joka on myrkyllistä ja onkogeenistä (syöpää synnyttävää) ja lisää syövän kasvua ja sen leviämistä muualle elimistöön. Siksi syöpäpotilaan olisi syytää välttää sokereiden (hiilihydraattien) syömistä ja nauttia karnosiinia ruoan lisänä. Karnosiini sieppaa ja eliminoi metyyliglyoksaalia (ks alla oleva kuvio)

metyyliglyoksaali ja syöpä

Kuvio: Sokerin hajotessa glykolyysissa syntyy metyyliglyoksaalia (MGO), joka puolestaan aiheuttaa karbonyylistressiä, mikä voi johtaa syövän kasvuun ja sen leviämiseen muualle elimistöön. Karbonyylin sieppaaja carbonyl scavenger, (karnosiini) estää MGO-stressiä ja pysäyttää syövän kasvua ja leviämistä. Karnosiini estää paksusuolisyövän muuttumista vastustuskykyiseksi setuksimabi-nimiselle sytostaatille.

Tutkimuksen pääkohdat pähkinänkuoressa

  • Glykolyyttinen mutantti KRAS-syöpä potee suurempaa MGO-stressiä kuin villit paksusuolisyövän solut
  • MGO-stressi indusoi AKT-signalointia paksusuolisyöpäsoluissa 
  • MGO-stressi indusoi vastustuskykyä (resistenssiä) anti-EGR-hoidolle
  • Karnosiini, joka on MGO:n sieppari, herkistää mutanttia KRAS-syöpää setuksimabille.

Alla oleva kuvio osoittaa, kuinka glykolyyttisessa mutantissa KRAS-syövässä on suurempi MGO-stressi kuin villeissä paksusuolisyöpäsoluissa.

Karnosiini ja KRAS-mutantit syöpäsolut

Syöpä pitää sokerista (Warburgin efekti). Sokerin palaessa glykolyysissa (vaihe 1) syntyy metyylimyoksaalistressi joka aktivoi AKT-viestireittiä (vaihe 2), joka puolestaan tuottaa mutantteja KRAS-soluja, jotka muuttuvat villeiksi KRAS-soluiksi ja aiheuttavat vastustuskyvyn setuksimabia vastaan (vaihe 3). EGFR = Epidermaalisen kasvutekijän reseptori (Epidermal growth factor receptor). Mutaatiot, jotka vaikuttavat EGFR:n ilmenemistasoon tai aktiivisuuteen, voivat johtaa syövän syntyyn, kasvun ja leviämiseen. Karnosiini estää KRAS-mutanttien vaikutuksen ja voi siten palauttaa setuksimabin tehon (vaihe 4.). (Bellier ym. 2020).

Tutkijat suosittelevat karnosiinin nauttimista setuksimabin kanssa, jolloin se säilyttää paremmin tehonsa syöpäsoluja vastaan.

Lisäksi karnosiini hillitsee paksusuolisyöpäsolujen metastaattista kiinnittymistä ja ekstravasaatiota (kulkeutumista ulos verisuonista) (Wuym. 2019). Näin karnosiini hillitsee paksusuolisyövän metastasointia.

Tukea Saksasta

Leipzigin yliopiston neurokirurgit ovat myös tutkineet karnosiinia ja osoittaneet, että se estää pahanlaatuisen aivokasvaimen, glioblastooman, kasvua. Neurokirurgit suosittelevatkin karnosiinia tämän ja muiden syöpätautien lisähoidoksi, etenkin kun tällä ravintolisällä ei ole mitään sivuvaikutuksia (Renner ym. 2008, 2009). Karnosiinilla ei ole sivuvaikutuksia, neurokirurgit korostavat (Oppermann ym. 2019 Jun). Hekin toteavat, että karnosiinin syöpää estävä vaikutus perustuu sen kykyyn siepata ja eliminoida glykolyysissä (sokerin palamisessa) syntyvää metyyliglyoksaalia. (Oppenheimer ym. 2019).
Karnosiini avuksi aivokasvaimen hoitoon

Berberiini

Myös berberiinistä on apua paksusuolen syövässä, kirjoittavat Yhdysvaltain johtavien sairaaloiden (Massachusetts General Hospital ja Harvard Medical School, Boston) gastroenterologian osastolla toimivat terveystieteiden maisteri Sohee Kwon ja sisätautiopin professori, gastroenterologi Andrew T. Chan arvostetussa Lancet Gastroenterology and Hepatology –lehdessä.

Kirjallisuutta:

Bellier J, Nokin MJ, Caprasse M, et al. Methylglyoxal Scavengers Resensitize KRAS-Mutated Colorectal Tumors to Cetuximab. Cell Reports. 2020;30(5):1400–1416.e6. doi:10.1016/j.celrep.2020.01.012 Free Full Text
Bellier J, Nokin MJ, Lardé E, et al. Methylglyoxal, a potent inducer of AGEs, connects between diabetes and cancer. Review. Diabetes Research and Clinical Practice. 2019 Jan 18;148:200-211. doi: 10.1016/j.diabres.2019.01.002.
Nokin MJ, Bellier J, Durieux F, et al. Methylglyoxal, a glycolysis metabolite, triggers metastasis through MEK/ERK/SMAD1 pathway activation in breast cancer. Breast Cancer Research. 2019 Jan 23;21(1):11. doi: 10.1186/s13058-018-1095-7.

Wu CC, Lai PY, Hsieh S, Cheng CC, Hsieh SL. Suppression of Carnosine on Adhesion and Extravasation of Human Colorectal Cancer Cells. Anticancer Research. 2019;39(11):6135–6144. doi:10.21873/anticanres.13821
Oppermann H, Birkemeyer C, Meixensberger J, Gaunitz F. Non-enzymatic reaction of carnosine and glyceraldehyde-3-phosphate accompanies metabolic changes of the pentose phosphate pathway. Cell Proliferation. 2019 Oct 19:e12702. doi: 10.1111/cpr.12702. Free Full Article
Oppermann H, Faust H, Yamanishi U, Meixensberger J, Gaunitz F. Carnosine inhibits glioblastoma growth independent from PI3K/Akt/mTOR signaling. PLoS One. 2019 Jun 27;14(6):e0218972. doi: 10.1371/journal.pone.0218972. eCollection 2019. Free Full Text
Kwon S, Chan AT. Extracting the benefits of berberine for colorectal cancer [published online ahead of print, 2020 Jan 8]. Lancet Gastroenterol Hepatol. 2020;S2468-1253(19)30430-3. doi:10.1016/S2468-1253(19)30430-3

Lisää karnosiinikirjallisuutta

Hakusanoja: Karnosiini, syöpä, paksusuolen syöpä, glioblastooma, metyyliglyoksaali, Tolonen