Un nuevo estudio del MIT ofrece una explicación de por qué la restricción de calorías puede retrasar el crecimiento del tumor. Crédito:Christine Daniloff, imagen de archivo
Un nuevo estudio encuentra que cortar el suministro de lípidos de las células puede retrasar el crecimiento de tumores en ratones.
En los últimos años, ha habido alguna evidencia de que las intervenciones dietéticas pueden ayudar a retrasar el crecimiento de los tumores. Un nuevo estudio del MIT, que analizó dos dietas diferentes en ratones, revela cómo esas dietas afectan las células cancerosas y ofrece una explicación de por qué la restricción de calorías puede retrasar el crecimiento del tumor.
El estudio examinó los efectos de una dieta restringida en calorías y una dieta cetogénica en ratones con tumores pancreáticos. Si bien ambas dietas reducen la cantidad de azúcar disponible para los tumores, los investigadores encontraron que solo la dieta restringida en calorías redujo la disponibilidad de ácidos grasos, y esto se relacionó con una desaceleración en el crecimiento del tumor.
Los hallazgos no sugieren que los pacientes con cáncer deban intentar seguir ninguna de estas dietas, dicen los investigadores. En cambio, creen que los hallazgos justifican más estudios para determinar cómo se pueden combinar las intervenciones dietéticas con medicamentos existentes o emergentes para ayudar a los pacientes con cáncer.
“Hay mucha evidencia de que la dieta puede afectar la rapidez con la que progresa el cáncer, pero esto no es una cura”, dice Matthew Vander Heiden, director del Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer del MIT y autor principal del estudio. "Si bien los hallazgos son provocativos, se necesitan más estudios y los pacientes individuales deben hablar con su médico sobre las intervenciones dietéticas adecuadas para su cáncer".
El postdoctorado del MIT, Evan Lien, es el autor principal del artículo, que se publicó el 20 de octubre de 2021 en Nature. .
Mecanismo metabólico
Vander Heiden, quien también es oncólogo médico en el Instituto del Cáncer Dana-Farber, dice que sus pacientes a menudo le preguntan sobre los beneficios potenciales de varias dietas, pero no hay suficiente evidencia científica disponible para ofrecer un consejo definitivo. Muchas de las preguntas dietéticas que tienen los pacientes se centran en una dieta restringida en calorías, que reduce el consumo de calorías entre un 25 y un 50 por ciento, o una dieta cetogénica, que es baja en carbohidratos y alta en grasas y proteínas.
Estudios previos han sugerido que una dieta restringida en calorías podría retrasar el crecimiento del tumor en algunos contextos, y se ha demostrado que dicha dieta prolonga la vida útil en ratones y muchas otras especies animales. Un número menor de estudios que exploran los efectos de una dieta cetogénica sobre el cáncer ha producido resultados no concluyentes.
“Muchos de los consejos o modas culturales que existen no siempre se basan necesariamente en ciencia muy buena”, dice Lien. "Parecía que había una oportunidad, especialmente con nuestra comprensión del metabolismo del cáncer que ha evolucionado tanto en los últimos 10 años, que podríamos tomar algunos de los principios bioquímicos que hemos aprendido y aplicar esos conceptos para comprender este complejo pregunta.”
Las células cancerosas consumen una gran cantidad de glucosa, por lo que algunos científicos habían planteado la hipótesis de que la dieta cetogénica o la restricción calórica podrían retrasar el crecimiento del tumor al reducir la cantidad de glucosa disponible. Sin embargo, los experimentos iniciales del equipo del MIT en ratones con tumores pancreáticos mostraron que la restricción calórica tiene un efecto mucho mayor sobre el crecimiento del tumor que la dieta cetogénica, por lo que los investigadores sospecharon que los niveles de glucosa no estaban jugando un papel importante en la desaceleración.
Para profundizar en el mecanismo, los investigadores analizaron el crecimiento del tumor y la concentración de nutrientes en ratones con tumores de páncreas, que fueron alimentados con una dieta normal, cetogénica o restringida en calorías. Tanto en los ratones cetogénicos como en los de restricción calórica, los niveles de glucosa disminuyeron. En los ratones con restricción calórica, los niveles de lípidos también disminuyeron, pero en los ratones con la dieta cetogénica, aumentaron.
La escasez de lípidos afecta el crecimiento del tumor porque las células cancerosas necesitan lípidos para construir sus membranas celulares. Normalmente, cuando los lípidos no están disponibles en un tejido, las células pueden producir los suyos propios. Como parte de este proceso, necesitan mantener el equilibrio correcto de ácidos grasos saturados e insaturados, lo que requiere una enzima llamada estearoil-CoA desaturasa (SCD). Esta enzima es responsable de convertir los ácidos grasos saturados en ácidos grasos insaturados.
Tanto las dietas cetogénicas como las restringidas en calorías reducen la actividad de SCD, pero los ratones con la dieta cetogénica tenían lípidos disponibles en su dieta, por lo que no necesitaban usar SCD. Sin embargo, los ratones con la dieta restringida en calorías no podían obtener ácidos grasos de su dieta ni producir los suyos propios. En estos ratones, el crecimiento del tumor se desaceleró significativamente, en comparación con los ratones con la dieta cetogénica.
“La restricción calórica no solo priva a los tumores de lípidos, sino que también perjudica el proceso que les permite adaptarse a ella. Esa combinación realmente está contribuyendo a la inhibición del crecimiento tumoral”, dice Lien.
Efectos dietéticos
Además de su investigación con ratones, los investigadores también observaron algunos datos humanos. Trabajando con Brian Wolpin, oncólogo del Dana-Farber Cancer Institute y autor del artículo, el equipo obtuvo datos de un gran estudio de cohortes que les permitió analizar la relación entre los patrones dietéticos y los tiempos de supervivencia en pacientes con cáncer de páncreas. A partir de ese estudio, los investigadores encontraron que el tipo de grasa consumida parece influir en cómo les va a los pacientes con una dieta baja en azúcar después de un diagnóstico de cáncer de páncreas, aunque los datos no son lo suficientemente completos como para sacar conclusiones sobre el efecto de la dieta, dijeron los investigadores. decir.
Aunque este estudio mostró que la restricción calórica tiene efectos beneficiosos en ratones, los investigadores dicen que no recomiendan que los pacientes con cáncer sigan una dieta restringida en calorías, que es difícil de mantener y puede tener efectos secundarios dañinos. Sin embargo, creen que la dependencia de las células cancerosas de la disponibilidad de ácidos grasos insaturados podría explotarse para desarrollar fármacos que podrían ayudar a retrasar el crecimiento del tumor.
Una posible estrategia terapéutica podría ser la inhibición de la enzima SCD, que eliminaría la capacidad de las células tumorales para producir ácidos grasos insaturados.
“El propósito de estos estudios no es necesariamente recomendar una dieta, sino comprender realmente la biología subyacente”, dice Lien. "Proporcionan una idea de los mecanismos de cómo funcionan estas dietas, y eso puede conducir a ideas racionales sobre cómo podríamos imitar esas situaciones para la terapia contra el cáncer".
Los investigadores ahora planean estudiar cómo las dietas con una variedad de fuentes de grasa, incluidas las grasas de origen vegetal o animal con diferencias definidas en el contenido de ácidos grasos saturados, monoinsaturados y poliinsaturados, alteran el metabolismo de los ácidos grasos del tumor y la proporción de ácidos grasos insaturados y saturados. .
Referencia:"Las dietas de bajo índice glucémico alteran el metabolismo de los lípidos para influir en el crecimiento tumoral" por Evan C. Lien, Anna M. Westermark, Yin Zhang, Chen Yuan, Zhaoqi Li, Allison N. Lau, Kiera M. Sapp, Brian M. Wolpin y Matthew G. Vander Heiden, 20 de octubre de 2021, Naturaleza .
DOI:10.1038/s41586-021-04049-2
La investigación fue financiada por Damon Runyon Cancer Research Foundation, National Institutes of Health, Lustgarten Foundation, Dana-Farber Cancer Institute Hale Family Center for Pancreatic Cancer Research, Stand Up to Cancer, Pancreatic Cancer Action Network, Noble Effort Fund, Wexler Family Fund, Promises for Purple, Bob Parsons Fund, Emerald Foundation, Howard Hughes Medical Institute, MIT Center for Precision Cancer Medicine y Ludwig Center at MIT.
