Chế độ ăn uống của bạn và ruột kết của bạn có một mối quan hệ mật thiết. Các phân tử bị phân hủy từ thức ăn và đồ uống liên tục tắm rửa các tế bào lót trong ruột. Chính những tế bào này, được gọi là tế bào biểu mô, làm phát sinh loại ung thư đại trực tràng phổ biến nhất. Mối quan hệ này đã dẫn đến nhiều thập kỷ nghiên cứu về chế độ ăn uống và nguy cơ ung thư đại trực tràng.

Trong một nghiên cứu mới trên chuột, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy bằng chứng cho thấy một hợp chất được tạo ra khi ăn chế độ ăn ketogenic – nghĩa là chế độ ăn rất nhiều chất béo và ít carbohydrate – có thể ức chế sự phát triển của ung thư đại trực tràng. Hợp chất có tên là β-hydroxybutyrate (BHB), đã khởi động một lộ trình truyền tín hiệu trong các tế bào biểu mô ở ruột kết, hướng dẫn chúng ngừng phân chia.

Tuy nhiên, các nhà lãnh đạo của nghiên cứu và các chuyên gia khác đã cảnh báo rằng mặc dù kết quả nghiên cứu rất hấp dẫn, nhưng điều đó không có nghĩa là nên sử dụng chế độ ăn ketogen hoặc bổ sung BHB để ngăn ngừa hoặc điều trị ung thư đại trực tràng.

Trong nghiên cứu, nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Christoph Thaiss và Tiến sĩ Maayan Levy từ Trường Y khoa Perelman thuộc Đại học Pennsylvania dẫn đầu đã phát hiện ra rằng chỉ điều trị bằng BHB đã làm chậm hoặc ngừng tăng trưởng. khối u đại trực tràng ở chuột, không phụ thuộc vào chế độ ăn uống của chúng. Nó cũng làm chậm sự phát triển của các tế bào ung thư đại trực tràng được lấy từ người và nuôi cấy trong phòng thí nghiệm.

Tiến sĩ Levy cho biết: “Khi chúng tôi điều trị các tế bào [ung thư đại trực tràng] bằng BHB, chúng không chết mà về cơ bản chúng dường như bắt đầu ngủ.

Phillip Daschner, M.Sc. thuộc Khoa Sinh học Ung thư của NCI, người không tham gia vào nghiên cứu.

Daschner cho biết: “Đây là một đóng góp đáng kể cho sự hiểu biết của chúng ta về mối liên hệ giữa chế độ ăn uống và nguy cơ ung thư ruột kết. “Nhưng cần có thêm các nghiên cứu về tác dụng của BHB đối với con người, chẳng hạn như các thử nghiệm lâm sàng sử dụng chất bổ sung BHB, trước khi có thể đưa ra bất kỳ kết luận nào về vai trò của nó trong việc ngăn ngừa hoặc điều trị ung thư.”

Đánh lừa cơ thể

Cơ thể con người có tính đàn hồi. Khi thức ăn khan hiếm, nó chuyển từ phân hủy và sử dụng calo từ chế độ ăn uống sang sử dụng chất béo dự trữ. Ketosis là quá trình chuyển hóa chất béo thành các phân tử, được gọi là thể ketone, có thể dùng làm nhiên liệu khẩn cấp cho cơ thể.

Nhiều nghiên cứu đã gợi ý rằng ketosis được kích hoạt bằng cách nhịn ăn có thể mang lại lợi ích sức khỏe cho một số người. Chúng bao gồm giảm lượng đường trong máu và cải thiện độ nhạy cảm với insulin.

Liên quan, một loại chế độ ăn kiêng được gọi là chế độ ăn ketogenic, hoặc keto, đã trở nên phổ biến như một phương pháp giảm cân. Chế độ ăn kiêng này sử dụng chất béo làm nguồn calo chính, lên đến 90% trong trường hợp cực đoan và hạn chế đáng kể carbohydrate.

Tiến sĩ Levy giải thích: “Miễn là lượng carbohydrate thấp [đủ], về cơ bản, cơ thể sẽ bị lừa vào phản ứng giống như thể nó đang đói. Phản ứng này bao gồm việc sản xuất nhiều thể ketone, chẳng hạn như acetoacetate và BHB.

Chế độ ăn keto dường như giúp một số người giảm cân trong thời gian ngắn, mặc dù tính an toàn lâu dài và khả năng duy trì giảm cân của nó vẫn chưa rõ ràng. Nhưng các nhà nghiên cứu từ lâu đã tò mò về việc liệu nhịn ăn và chế độ ăn kiêng bắt chước nhịn ăn, bao gồm cả chế độ ăn keto, có khả năng giúp ngăn ngừa ung thư hay thậm chí đóng vai trò điều trị ung thư hay không.

Tiến sĩ Thaiss giải thích: “Trước [nghiên cứu] này, nghiên cứu trước đây cho rằng nhịn ăn có lợi cho nhiều loại ung thư. Nhưng những chế độ ăn kiêng như vậy rất khó tuân theo, ông nói thêm. “Vì vậy, chúng tôi đang tìm kiếm những thứ có ích như nhịn ăn mà không cần nhịn ăn.”

Đưa tế bào ung thư vào giấc ngủ

Nhóm nghiên cứu bắt đầu bằng cách cho chuột ăn một trong sáu chế độ ăn khác nhau có chứa hàm lượng chất béo và carbohydrate khác nhau. Hai là ketogenic, bao gồm 90% chất béo.

Những con chuột sau đó được tiếp xúc với hóa chất khiến chúng phát triển ung thư đại trực tràng. Những con chuột ăn một trong hai chế độ ăn ketogen có ít khối u hơn và khối u nhỏ hơn so với những con chuột ăn chế độ ăn có tỷ lệ carbohydrate cao hơn. Những con chuột bị ung thư đại trực tràng được cho ăn chế độ ketogenic cũng sống lâu hơn. Các kết quả tương tự cũng được thấy khi các nhà nghiên cứu lặp lại các thí nghiệm này bằng cách sử dụng những con chuột được biến đổi gen để phát triển ung thư đại trực tràng, vốn phát triển các khối u một cách tự nhiên.

Khi những con chuột được cho ăn chế độ ăn ketogenic sau khi khối u đã hình thành, khối u của chúng phát triển rất chậm hoặc ngừng phát triển hoàn toàn. Khi các nhà nghiên cứu ngừng chế độ ăn kiêng, các khối u bắt đầu phát triển trở lại.

Các thí nghiệm tiếp theo đã loại trừ tác dụng của chế độ ăn keto đối với sự phát triển của khối u là do sự khác biệt về lượng calo giữa các chế độ ăn, những thay đổi trong hệ thống miễn dịch hoặc giảm viêm. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy sự giảm phân chia tế bào (tăng sinh) trong các tế bào biểu mô lót ruột kết và trong các tế bào ung thư đại trực tràng ở những con chuột được cho ăn chế độ ăn ketogen.

Điều gì gây ra những hiệu ứng này? Công việc tiếp theo chỉ ra các thể ketone là thành phần quan trọng.

Trong số các thể xeton mà họ phân tích bằng cách sử dụng mô ruột chuột được nuôi trong các đĩa thí nghiệm, BHB nổi bật. Nó làm giảm sự phát triển của cả các mô ruột bình thường mà không gây tổn thương cho các tế bào biểu mô khỏe mạnh và các khối u ruột.

Khai thác một lợi thế tiến hóa

Tiếp theo, nhóm đã kiểm tra xem liệu BHB đơn thuần có thể có tác dụng tương tự như chế độ ăn ketogenic hay không. Họ đã đưa BHB cho những con chuột bị ung thư đại trực tràng được cho ăn theo chế độ bình thường, sử dụng các mức BHB được thiết kế để bắt chước nồng độ gây ra bởi ketosis. Chỉ cung cấp BHB, ngay cả khi có lượng carbohydrate bình thường, sẽ làm giảm sự phát triển của khối u.

Sử dụng mô ruột được nuôi cấy, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng BHB liên kết với một thụ thể trên các tế bào biểu mô có tên là Hcar2. Đến lượt nó, sự ràng buộc này lại thúc đẩy hoạt động của một gen có tên là Hopx , tạo ra một chuỗi mà cuối cùng báo hiệu các tế bào ngừng phân chia.

Tiến sĩ Thaiss giải thích về mặt tiến hóa, khả năng làm chậm hoặc ngừng phát triển tế bào của BHB là hoàn toàn hợp lý, Tiến sĩ Thaiss giải thích.

“Cơ thể ketone là nguồn năng lượng [khẩn cấp] cho não. Và, dựa trên nghiên cứu của chúng tôi, cùng phân tử đó có đặc tính thứ hai, đó là tắt mọi thứ khác đang tiêu thụ năng lượng,” ông nói. “Nếu cơ thể đang đói và bạn muốn giữ cho bộ não của mình hoạt động, thì việc [để tế bào] sinh sôi nảy nở sẽ là một sự lãng phí năng lượng. Cơ thể có thể sửa chữa mọi thứ sau này,” sau khi nó được cho ăn.

Và khả năng ngăn chặn sự phát triển của tế bào ở ngoại vi cơ thể của các thể xeton dường như cũng làm chậm sự phát triển của khối u đại trực tràng, ông nói thêm.

Trong loạt thí nghiệm cuối cùng, nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu tác động của BHB trên mô người, cả mẫu ruột kết lấy từ người hiến tặng khỏe mạnh và mẫu khối u từ người bị ung thư đại trực tràng, trong đĩa thí nghiệm.

Tương tự như kết quả ở chuột, BHB làm giảm sự phát triển của cả hai loại mô. Nó cũng tăng cường biểu hiện của HOPX , phiên bản con người của Hopx . Khi các nhà nghiên cứu xử lý các tế bào không có gen HOPX bằng BHB, hợp chất này không làm chậm sự phát triển của tế bào, điều mà các nhà nghiên cứu tin rằng cho thấy đường truyền tín hiệu do HOPX kiểm soát là cần thiết để BHB có tác dụng.

Hướng tới nghiên cứu con người của BHB

BHB làm chậm sự phát triển của các tế bào đại trực tràng của con người trong phòng thí nghiệm. Vì vậy, bây giờ các nhà nghiên cứu muốn tìm hiểu xem liệu nó có hoạt động ở người hay không. Cụ thể, họ muốn biết liệu việc tăng mức BHB có thể làm chậm sự phát triển của tế bào bất thường và kéo dài thời gian phát hiện các polyp tiền ung thư trước khi chúng phát triển thành ung thư toàn diện hay không.

Tiến sĩ Thaiss giải thích: “Miễn là bạn có thể phát hiện sớm các polyp, bạn có thể loại bỏ chúng trước khi chúng trở nên xâm lấn.

Họ đã tiến hành một thử nghiệm lâm sàng nhỏ để bắt đầu tìm kiếm câu trả lời. Nghiên cứu sẽ ghi danh những người mắc hội chứng Lynch, một tình trạng di truyền khiến con người phát triển nhiều loại ung thư, bao gồm cả ung thư đại trực tràng.

Những người tham gia sẽ lấy mẫu mô trong quá trình nội soi định kỳ. Sau đó, họ sẽ được cho uống đồ uống có pha BHB để tiêu thụ hàng ngày trong 4 tuần, sau đó họ sẽ quay lại để lấy mẫu lần thứ hai.

Tiến sĩ Levy cho biết: “Đầu tiên, ý tưởng là xem liệu đồ uống đó có an toàn hay không — rằng nó không gây ra bất kỳ tác dụng phụ nào.

“Thứ hai là để xem liệu cơ chế tương tự mà chúng tôi đã xác định được ở chuột có liên quan đến con người hay không. Chúng tôi có bằng chứng đầu tiên cho thấy đó là trường hợp trong nghiên cứu hiện tại, nhưng chúng tôi muốn xem, khi chúng tôi thực hiện kiểu can thiệp này, liệu chúng tôi có thấy những thay đổi tương tự trong biểu hiện gen” ở người sống không?

Nếu họ thấy những tác động này, bước tiếp theo sẽ là một nghiên cứu để xem liệu BHB có thể làm chậm sự phát triển polyp ở người hay không, cô ấy giải thích.

Và nếu BHB được tìm thấy để ngăn chặn sự phát triển của polyp ở người, thì ngoài việc phòng ngừa, nhiều câu hỏi hấp dẫn khác sẽ được đặt ra, Tiến sĩ Thaiss cho biết. Bổ sung BHB có thể được sử dụng song song với phương pháp điều trị ung thư đại trực tràng? Và tác dụng của BHB có thể được nhìn thấy trong các bệnh ung thư hình thành bên ngoài đường tiêu hóa không?

Ông nói: “Đã có báo cáo rằng chế độ ăn ketogenic có thể có lợi trong quá trình điều trị ở một số [loại ung thư] nhưng lại gây bất lợi ở những loại khác. “Vì vậy, chúng tôi muốn hiểu loại khối u nào có thể được hưởng lợi từ [BHB], so với các bối cảnh khác mà nó có thể không có tác dụng gì, hoặc thậm chí có hại.”

Tác động của Microbiome đối với BHB?

Daschner cho biết, một yếu tố khác có khả năng làm phức tạp thêm sự hiểu biết về cách thức hoạt động của BHB trong ruột kết là nghiên cứu hiện tại không đề cập đến vai trò có thể có của hệ vi sinh vật trong việc ảnh hưởng đến phản ứng của cơ thể với các chất dinh dưỡng khác nhau.

Hệ vi sinh vật—tập hợp các vi khuẩn, nấm và vi-rút sống trong ruột người và rất khác nhau ở mỗi người—đã được chứng minh là có vai trò trong việc tăng và giảm cân, một số bệnh viêm nhiễm và thậm chí liệu mọi người có phản ứng với một số liệu pháp điều trị ung thư.

Cấu trúc của hệ vi sinh vật của một người nhất định có thể ảnh hưởng đến sự tương tác của nó với các chất dinh dưỡng, thuốc men và bất kỳ thứ gì khác đi qua ruột. Ông giải thích, ở một số người, tùy thuộc vào hệ vi sinh vật của họ, BHB có thể không có tác dụng.

Vì vậy, hiện tại, BHB là một kịch bản ‘đừng thử điều này ở nhà’, Daschner nói. Nó hiện đang được bán rộng rãi dưới dạng thực phẩm bổ sung, nhưng những rủi ro và lợi ích của nó cần được nghiên cứu thêm.

“Đây là một nghiên cứu trên chuột và quá trình trao đổi chất của chuột khác với quá trình trao đổi chất của con người. Vì vậy, liệu những phát hiện này có chuyển thành các tình huống lâm sàng hay không vẫn chưa được biết,” ông cảnh báo.

Tiến sĩ Levy đồng ý: “Điều này không được thử trên bệnh nhân trong nghiên cứu này. “Chúng tôi lạc quan dựa trên dữ liệu chúng tôi thu thập được từ các mô hình chuột, nhưng chắc chắn chúng tôi nên đợi trước khi đưa ra bất kỳ đề xuất cụ thể nào cho mọi người.”