Кето-диета ускорила опухоли в тонкой кишке мышей — но кетоны оказались ни при чём

В одном и том же организме одна диета сработала в противоположных направлениях. У мышей с генетической предрасположенностью к кишечным опухолям она ускорила образование аденом в тонкой кишке, но одновременно подавляла опухолеобразование в толстой. Самое неожиданное заключалось в другом: кетоновые тела, с которыми обычно связывают действие кето-диеты, не управляли ни одним из этих эффектов.

Кетогенная диета резко ограничивает углеводы и заставляет организм активнее использовать жирные кислоты. При этом образуются кетоновые тела — небольшие молекулы, включая β-гидроксибутират, которые могут служить источником энергии и передавать сигналы клеткам. Ранее появлялись данные, что β-гидроксибутират способен подавлять развитие опухолей толстой кишки.

Авторы новой работы использовали мышей, у которых клетки кишечника были генетически предрасположены к утрате функции гена APC. Нарушения этого гена характерны для многих кишечных опухолей, а наследственные мутации APC вызывают семейный аденоматозный полипоз у людей. Животные получали контрольный рацион, обычную высокожировую диету или экспериментальную кето-диету, в которой около 80% калорий приходилось на жир.

Мыши на кето-диете не становились такими же тучными, как животные на высококалорийном рационе. Однако опухолевая нагрузка в тонкой кишке у них была сопоставимой или даже более высокой, а продолжительность жизни сокращалась. В модели формировались преимущественно аденомы — опухолевые образования слизистой, способные предшествовать инвазивному раку.

Чтобы выяснить роль кетонов, исследователи генетически уменьшали и усиливали их образование, а также нарушали способность клеток использовать их как топливо. Ни одна из этих манипуляций существенно не изменила развитие опухолей. Зато вмешательство в обмен жирных кислот изменило результат.

Избыток пищевого жира активировал PPAR — белки, которые регулируют работу генов в ответ на липиды. Кишечные стволовые клетки начинали интенсивнее делиться и лучше образовывали новые клеточные колонии. Такая активность помогает восстанавливать слизистую после повреждения, но при генетической предрасположенности увеличивает количество клеток, из которых может возникнуть опухоль.

Ключевым звеном оказался белок CPT1A, необходимый для поступления жирных кислот в митохондрии и их последующего окисления. Когда исследователи удаляли CPT1A из клеток кишечника, кето-диета значительно слабее стимулировала образование аденом. На контрольном рационе подобного эффекта почти не наблюдалось.

Получается, опухоли ускорял не сам кетоз, а способность кишечных клеток сжигать большой поток пищевого жира. В толстой кишке картина оставалась противоположной: кето-диета уменьшала число и площадь опухолей. Этот защитный эффект также сохранялся при изменении обмена кетоновых тел.

Почему два соседних отдела кишечника по-разному отвечают на один рацион, авторы пока не установили. Работа проведена не на людях, а на мышах с выраженной наследственной предрасположенностью к опухолям. Рацион был экстремально жирным и основан преимущественно на животном жире.

Поэтому исследование не подтверждает, что любая кето-диета вызывает рак у человека. Наиболее непосредственный вопрос оно ставит для людей с наследственными нарушениями APC, однако и для них необходимы клинические данные. Название диеты описывает общий обмен веществ в организме.

Оно не предсказывает, как один и тот же поток питательных веществ будет воспринят каждой отдельной тканью.