Sulforafan – dokonalý ochranný štít proti rakovine

Chemoprevencia a liečba chronických chorôb pomocou rastlín a rastlinných extraktov sa už tisíce rokov praktizuje vo východných krajinách. V západných krajinách sa, na vedeckej úrovni, uznáva iba od prelomu 21. storočia. Medzníkom sa stala Správa Chemopreventívnej pracovnej skupiny Americkej asociácie pre výskum rakoviny, uverejnená v roku 1999 v časopise Cancer Research pod názvom „Prevencia rakoviny v nastávajúcom storočí“. Vedci v nej uznali túto formu chemoprevencie ako prijateľnú alternatívu pri prevencii a kontrole rakoviny.

V súčasnosti je chemopreventívny potenciál prirodzene sa vyskytujúcich látok (tzv. fytochemikálií) v potravinách jednou z hlavných oblastí vedeckého záujmu a výskumu týkajúceho sa prevevencie rôznych civilizačných chorôb. Tieto látky, ktorých zdrojom sú potraviny sa nazývajú nutraceutiká. Majú zvláštny liečivý benefit. Už v roku 1989 Dr. Stephen DeFelice vytvoril  tento názov spojením dvoch slov „Nutrition“ a „Pharmaceutical“. Nutraceutikum je bioaktívna látka izolovaná z potravín, ktorá sa zvyčajne predáva v liekových formách alebo ako výživový doplnok. Ukázalo sa, že nutraceutiká majú významný fyziologický prínos alebo poskytujú ochranu pred chronickými chorobami.

Autorka:   
Prof. RNDr. Katarína Horáková, DrSc.   

Utajená sila sulforafanu odhalená
Glukorafanin v brokolici sa enzýmom myrozinázou v našom tele premení na jeho metabolit, ktorý sa nazýva sulforafan. Táto zlúčenina síry patrí medzi izotiokyanáty, a je zodpovedná za mnohé zdraviu prospešné vlastnosti brokolice.

Ako prví sme objavili a preskúmali protirakovinový potenciál sulforafanu v roku 1968 (Katarína Horáková a kolektív). Výsledky sme uverejnili v slovenskom onkologickom časopise Neoplasma SAV. Až po "znovuobjavení" sulforafanu v roku 1992 Paulom Talalayom a kolektív v USA sa začal realizovať postupne systematicky výskum, ktorý krok po kroku odhaľoval utajenú silu a široké spektrum zdravotných účinkov sulforafanu nachádzajúceho sa v brokolici.

Napríklad v rozsiahlych epidemiologických štúdiách vedci zistili, že len štyri porcie brokolice týždenne už chránia muža pred rakovinou prostaty. Pričom jedna porcia brokolice je okolo 150 až 200 gramov, takže ani nie celý kilogram.

Počas uskutočnenej štúdie výskumníci zhromažďovali vzorky tkaniva a zistili, že u mužov, ktorí jedli brokolicu, nastali stovky prospešných zmien v génoch, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu v boji proti rakovine.

Sulforafan aj v ďalších hlúbovinách
Sulforafan sa nachádza aj v iných hlúbovinách, síce v menšom množstve ako v brokolici. Ako karfiol, kapusta biela a červená, kel hlávkový, ružičkový, kučeravý a špargľový, kaleráb, čakanka.

C. Bosetti a kol. (2012) uskutočnil integrovanú sériu štúdií týkajúcu sa vzťahu výskytu rôznych druhov rakoviny a konzumácie hlúbovín. Z ich výskumu vyplynulo, že už jedna porcia hlúboviny za týždeň významne znížila riziko rakoviny hltanu, kolorektálneho traktu, pažeráka, obličiek a prsníka v porovnaní s tými, v strave ktorých sa vyskytovala zriedkavo alebo úplne chýbala.

Sulforafan zabíja kmeňové rakovinové bunky
Veľkým objavom bolo zistenie, že sulforafan zabíja kmeňové rakovinové bunky. Niektorí vedci sa domnievali, že eliminácia nádorových kmeňových buniek môže byť kľúčom ku kontrole rakoviny. To je niečo, čo súčasná chemoterapia ešte nedokáže, ale sulforafan – fytochemikália nachádzajúca sa v potravinách - áno!

Tieto predpoklady sa potvrdili. V priebehu prvých dvoch desaťročí 21. storočia vedci dokázali  existenciu rakovinových buniek s vlastnosťami podobnými kmeňovým bunkám u mnohých typov nádorov. Ide o malú populáciu rakovinových buniek, ktoré majú schopnosť podstúpiť sebaobnovu a môžu byť zodpovedné za recidívu nádoru, metastázy a rezistenciu nádoru. Viaceré štúdie Li Y. a Zhanga T. (2013) ukázali, že sulforafan z klíčkov brokolice má schopnosť cielene zasiahnuť tieto rakovinové kmeňové bunky prostredníctvom svojich priamych a nepriamych mechanizmov účinku.

Sulforafan bráni rastu ľudských prsných rakovinových buniek
Ďalší výskumníci sa zamerali na štúdium účinku sulforafanu na rakovinu prsníka. Zistili, že v laboratórnych podmienkach bráni rastu ľudských prsných rakovinových buniek tým, že narúša činnosť proteínov – mikrotubulov, ktoré podporujú bunkové delenie vo vnútri nádorových buniek.

Iný výskum zase preukázal, že sulforafan môže dokonca prinútiť rakovinové bunky hrubého čreva, aby „spáchali bunkovú samovraždu“. Sulforafan svoje kúzlo účinku doplňuje ďalšou schopnosťou – posilňuje činnosť detoxikačných enzýmov, ktoré zabraňujú pôsobeniu látok podporujúcich vznik rakoviny.

Ako je to možné, že sulforafan je schopný pôsobiť na rôzne typy rakoviny? Veď to nedokáže ani jedno z doteraz známych chemoterapeutík - liekov proti rakovine!

.

_________________________________________

.

CHCETE VEDIEŤ VIAC O ÚČINKOCH SULFORAFANU?

Neprehliadnite!
Ešte ste nepočuli o účinkoch sulforafanu? 
Vedci už odhalil také neuveriteľné množstvo jej ochranných a liečivých účinkov,
že sa to skôr môže zdať ako reklama než skutočnosť.
Tu sa dozviete nielen o účinkoch tejto diétnej chemoprotektívnej látky,
ale aj doslova neuveriteľný osud jej vzniku a o tŕnistej ceste od objavu až k pretaveniu do liekovej formy.
.
Pri objavení sulforafanu boli prví slovenskí výskumníci! 
Viac sa dozviete po kliknutí na jednotlivé obrázky

        
Sulforafan a ja - neuveriteľný príbeh     ♣     Čo je sulforafan?     ♣     Sulforafan - dokonalý  štít proti rakovine 

_________________________________________

.

Sulforafan tvorí všeobecný protirakovinový ochranný štít
Na základe pozorovaní vedci zistili zaujímavý aspekt stratégie chemoprevencie, ktorá takmer nikdy nie je orgánovo špecifická. Súčasné lieky proti rakovine sú cielene zamerané na likvidáciu určitého typu rakoviny. Na rozdiel od nich diétna chemoprotektívna látka sulforafan vytvára všeobecný protirakovinový ochranný štít, ktorý blokuje niekoľko krokov (alebo kaskádu krokov) spoločne sa podieľajúcich na tvorbe rakoviny. Sulforafan útočí na vznik a rast rakoviny z niekoľkých strán súčasne:

♠ posilňuje činnosť detoxikačných enzýmov fázy I., ktoré sú zodpovedné za aktiváciu prokarcinogénov, čím zabráni pôsobeniu látok podporujúcich vznik rakoviny.

♠ zvyšuje činnosť bunkových enzýmov fázy II., ktoré sú zodpovedné za odstránenie mutagénov. Tak nás chráni pred molekulárnym poškodením karcinogénnymi (rakovinotvornými) látkami.

♠ normalizuje metyláciu DNA. Ide o proces, pri ktorom sa pridá k časti molekuly DNA metylová skupina (jeden atóm uhlíka pripojený k trom atómom vodíka). DNA metylácia je zásadnou súčasťou normálnej funkcie buniek, čo umožňuje bunkám "spomenúť si, čo sú a odkiaľ pochádzajú" a je tiež dôležitá pri regulácii génovej expresie. Abnormálna metylácia DNA zohráva kľúčovú úlohu pri rozvoji takmer všetkých typov rakoviny.

♠ aktivuje viac ako 500 rôznych génov s ďalekosiahlymi zdraviu prospešnými vlastnosťami. Nedávno objavená sieť účinku transkripčného faktora Nrf2 má nevídaný potenciál. Vedci ho označujú za majstra medzi regulátormi s liečivými a preventívnymi vlastnosťami sulforafanu. „Zapína“ gény, ktoré bránia vzniku rakoviny a „vypína“ tie, ktoré pomáhajú pri jej vzniku a rozširovaní. Umožňujú bunke prispôsobiť sa a prežiť v rôznych podmienkach stresu a sú jadrom chemoprotektívnych účinkov sulforafanu.

♠ bráni rastu ľudských prsných rakovinových buniek tak, že narúša činnosť proteínov – mikrotubulov, ktoré podporujú bunkové delenie vo vnútri nádorových buniek. Je zaujímavé, že niektoré lieky proti rakovine tiež účinkujú týmto spôsobom. Avšak, v prospech sulforafanu hovorí dôležitý fakt, že nevyvoláva žiadne nežiadúce vedľajšie účinky, ktoré sa vyskytujú pri užívaní syntetických liekov.

♠ indukuje smrť rakovinových buniek – „bunkovú samovraždu“ (apoptózu) a tak zabráni rastu nádoru.

Sulforafan je vhodný aj pri suplementárnej – doplnkovej liečbe niektorých typoch rakoviny. Okrem uvedených mechanizmov boja proti rakovine sulforafan tiež výrazne zvyšuje účinnosť niektorých bežne používaných protirakovinových liekov, ako je cisplatina, gemcitabín, doxorubicín a 5-fluóruracil. Táto schopnosť sulforafanu umožňuje znižovanie dávkovania uvedených chemoterapeutík. Obmedzí sa tak ich toxický účinok na zdravé bunky, čím sa môžu zmierniť nepriaznivé vedľajšie účinky cytostatík. Užívanie sulforafanu vždy však treba konzultovať s ošetrujúcicim omkológom!

Vzhľadom na zistenie, že sulforafan môže mať terapeutický potenciál proti rakovinovým kmeňovým bunkám, jeho použitie v kombinácii s klinicky relevantnými liečivami, ktoré obmedzujú rast nádoru prostredníctvom svojej toxicity pre diferencované kmeňové bunky, môže prekonať obmedzenia pozorované v súčasných stratégiách riadenia rakoviny vrátane rezistencie a ich opätovného výskytu.

Ďalším prínosom sulforafanu pre zdravie je jeho schopnosť preukázať ochranné účinky na kvalitu života pacientov s rakovinou. Adjuvantná chemoterapia často znižuje kvalitu života u niektorých pacientov s rakovinou vyvolaním úzkosti, depresie a / alebo emočnej dysfunkcie (Reece et al. 2013). Je zaujímavé, že existujú štúdie, ktoré demonštrujú anti-úzkostné a antidepresívne účinky sulforafanu na zvieratách. Wu a kol. 2016 ukázali, že sulforafan môže vďaka svojim protizápalovým účinkom potláčať zápalovú odpoveď na stres tak, že inhibuje hypotalamovú-hypofýznu-nadobličkovú stresovú os. Autori tejto štúdie zdôrazňujú, že vďaka nízkej molekulárnej hmotnosti sulforafan ľahko prechádza cez krvno-mozgovú bariéru, čo mu umožňuje vyvolať antidepresívne a protiúzkostné účinky.

.

.

LITERATÚRA

Alumkal JJ, Slottke R, Schwartzman J, Cherala G, et al.: A Phase II Study of Sulforaphane-rich Broccoli Sprout Extracts in Men with Recurrent Prostate Cancer Investigational New Drugs, 2015; 33 (2): 480–489.

Anand P., Kunnumakara A.B., Sundaram C., et al.: Cancer is a Preventable Disease that Requires Major Lifestyle Changes. Pharm. Res. 2008; 25: 2097–2116.

Bosetti C, Filomeno M, Riso P, et al.: Cruciferous Vegetables and Cancer Risk in a Network of Case-control Studies. Ann Oncol  2012; 23: 2198–2203.

Cipolla BG, Mandron E, Lefort JM, et al.: Effect of Sulforaphane in Men with Biochemical Recurrence after Radical Prostatectomy. Cancer Prev Res 2015; 8(8): 712–719.

Chemoprevention Working Group AACR: Prevention of Cancer in the Next Millennium. Cancer Res. 1999; 59: 4743–4758.

Cheng YM Tsai CC, Hsu YC.: Sulforaphane, a Dietary Isothiocyanate, Induces G₂/M Arrest in Cervical Cancer Cells through CyclinB1 Downregulation and GADD45β/CDC2 Association. International Journal of Molecular Sciences. 2016; 17(9) doi: 10.3390/ijms17091530.

Dinkova-Kostova AT: The Effectiveness of the Isothiocyanate Sulforaphane in Chemoprotection. Acta Hortic. 2010; 867: 27–36.

Dontu G, Al-Hajj M, Abdallah WM, Clarke MF, and Wicha MS: Stem Cells in Normal Breast Development and Breast Cancer. Cell Prolif 2003; 1: 59–72.

Fahey JW, Zhang Y, Talalay P: Broccoli Sprouts: An Exceptionally Rich Source of Inducers of Enzymes that Protect Against Chemical Carcinogens. Proc Natl Acad Sci USA 1997; 94: 10367–10372. 

Fimognari C, Turrini E,  Sestili P, et al.: Antileukemic Activity of Sulforaphane in Primary Blasts from Patients Affected by Myelo- and Lympho-Proliferative Disorders and in Hypoxic Conditions. PLoS One. 2014; 9(7): e101991.

Horáková K., Drobnica Ľ., Nemec P., Antoš K., Kristián P.: Cytotoxic and Cancerostatic Activity of Isothiocyanates and Related Compounds. I. Activity of Some Naturally Occurring Isothiocyanates and Synthetic Analogues on Hela-Cells. Neoplasma, 1968; 15(2): 169-176.

Houghton CA:  Sulforaphane - Its „Coming of Age“ as a Clinically Relevant Nutraceutical in the Prevention and Treatment of Chronic Disease. Oxid Med Cell Longev. 2019; 2019: 2716870.

Kalra EK: Nutraceutical-definition and Introduction. AAPS PharmSci. 2003 Sep; 5(3): 27–28.

Kensler TW, Egner PA, Agyeman AS, et al: Keap1-Nrf2 Signaling: A Target for Cancer Prevention by Sulforaphane. Topics in Current Chemistry. 2013; 329: 163–177.

Li Y and Zhang T: Targeting Cancer Stem Cells with Sulforaphane, a Dietary Component from Broccoli and Broccoli Sprouts. Future Oncol 2013; 9: 1097–1103.

Lorico A and Rappa G: Phenotypic Heterogeneity of Breast Cancer Stem Cells. J Oncol 2011; 135039: 17 published online 2011.

Lozanovski VJ, Houben P, Hinz U, et al.: Pilot Study Evaluating Broccoli Sprouts in Advanced Pancreatic Cancer (POUDER trial) - Study Protocol for a Randomized Controlled Trial. Trials, 2014; 15: 204. doi: 10.1186/1745-6215-15-204.

Lozanovski, V.J., Polychronidis, G., Gross, W. et al. Broccoli Sprout Supplementation in Patients with Advanced Pancreatic Cancer is Difficult Despite Positive Effects—Results from the POUDER Pilot Study. Invest New Drugs 2019; https://doi.org/10.1007/s10637-019-00826-z

Martin SL, Kala R, Tollefsbol TO: Mechanisms for the Inhibition of Colon Cancer Cells by Sulforaphane through Epigenetic Modulation of MicroRNA-21 and Human Telomerase Reverse Transcriptase (hTERT) Down-regulation. Curr Cancer Drug Targets. 2018; 18(1): 97-106.

Reece J.C., Chan Y.F., Herbert J., et al.: Course of Depression, Mental Health Service Utilization and Treatment Preferences in Women Receiving Chemotherapy for Breast Cancer. Gen Hosp Psychiatry. 2013; 35(4): 376–381.

Reya T, Morrison SJ, Clarke MF, Weissman IL: Stem Cells, Cancer, and Cancer Stem Cells. Nature 2001; 414: 105–111.

Royston KJ, Tollefsbol TO: The Epigenetic Impact of Cruciferous Vegetables on Cancer Prevention. Curr Pharmacol Rep. 2015; 1(1): 46-51. 

Shapiro TA, Fahey JW, Wade KL, Stephenson KK, Talalay P: Disposition of Chemoprotective Glucosinolates and Isothiocyanates of Broccoli Sprouts. Cancer Epidemiol Biomark Prev 2001; 10: 501–508.

Singh SK, Clarke ID, Terasaki M, Bonn VE, et al.: Identification of a Cancer Stem Cell in Human Brain Tumors. Cancer Res 2003; 63: 5821–5828, 2003.

Su X, Jiang X, Meng L, et al.: Anticancer Activity of Sulforaphane: The Epigenetic Mechanisms and the Nrf2 Signaling Pathway. Oxid Med Cell Longev. 2018; 2018:5438179.

Tortorella SM, Royce SG, Licciardi PV, Karagiannis TC: Dietary Sulforaphane in Cancer Chemoprevention: The Role of Epigenetic Regulation and HDAC Inhibition. Antioxid Redox Signal. 2015; 22 (16): 1382-1424.

Ullah M.F: Sulforaphane (SFN): An Isothiocyanate in a Cancer Chemoprevention Paradigm. Medicines (Basel). 2015 Sep; 2(3): 141–156.

Wu S., Gao Q., Zhao P., et al.: Sulforaphane Produces Antidepressant- and Anxiolytic-like Effects in Adult Mice. Behav Brain Res. 2016; 301: 55–62.

Zhang Y, Talalay P, Cho C-G, Posner GH: A Major Inducer of Anti-carcinogenic Protective Enzymes from Broccoli: Isolation and Elucidation of Structure. Proc Natl Acad Sci USA 1992; 89: 2399–2403.