Μυοκίνες και αδρεναλίνη – Πώς η άσκηση καταπολεμά τον καρκίνο

Ιστορικά, η συμβουλή για τους καρκινοπαθείς ήταν να ξεκουράζονται και να αποφεύγουν τις πολλές σωματικές δραστηριότητες. Γνωρίζουμε τώρα ότι αυτή η συμβουλή ήταν επιβλαβής. Η άσκηση εμποδίζει τους καρκινικούς όγκους να αναπτυχθούν και να εξαπλωθούν, κάτι που άρχισε να γίνεται κατανοητό στη δεκαετία του 1990 και του 2000.

Μέχρι σήμερα υπάρχουν πάνω από 1.000 τυχαιοποιημένες ελεγχόμενες δοκιμές που προσφέρουν στοιχεία για να λέμε με μεγάλη αυτοπεποίθηση πως όσοι ζουν με καρκίνο επωφελούνται από τη σωματική δραστηριότητα. Σε ποντίκια και αρουραίους, η άσκηση οδηγεί σε μείωση της συχνότητας εμφάνισης καρκίνου και μειωμένο ρυθμό ανάπτυξης και μεταστάσεων για πολλούς τύπους όγκων. Οι καρκινοπαθείς που ασκούνται τακτικά βιώνουν λιγότερες παρενέργειες από τις θεραπείες τους, έχουν χαμηλότερο κίνδυνο επανεμφάνισης καρκίνου και χαμηλότερο κίνδυνο θανάτου από την ασθένειά τους. Εάν τα αποτελέσματα της άσκησης μπορούσαν να ενσωματωθούν σε χάπι, θα συνταγογραφούνταν σε κάθε ασθενή.

Το 2016, μια μετα-ανάλυση που περιλάμβανε πάνω από 1,4 εκατομμύρια άτομα στις ΗΠΑ και την Ευρώπη βρήκε ότι οι άνθρωποι που ασκούνται μέτρια έως έντονα στον ελεύθερο χρόνο τους μειώνουν την πιθανότητα να εμφανίσουν καρκίνο. Αυτό έχει καταγραφεί για πολλούς καρκίνους, όπως του στήθους, του παχέος εντέρου, του ορθού, του οισοφάγου, των πνευμόνων, του ήπατος, των νεφρών, της ουροδόχου κύστης, της κεφαλής και του λαιμού. Επίσης, τα αποτελέσματα περίπου 700 δοκιμών παρέμβασης, με τη συμμετοχή πάνω από 50.000 καρκινοπαθών, δεν αφήνουν την παραμικρή αμφιβολία ότι οι ασθενείς έχουν μειωμένη τοξικότητα από την αντικαρκινική θεραπεία, μειωμένη εξέλιξη της νόσου και αυξημένη επιβίωση. Και φαίνεται ότι με 150 λεπτά άσκηση την εβδομάδα, σχεδόν διπλασιάζεται η πιθανότητα επιβίωσης από καρκίνο του μαστού.

Η μακροχρόνια άσκηση μειώνει τις ορμόνες του φύλου, την ινσουλίνη και ορισμένα φλεγμονώδη μόρια αλλά το φαινόμενο παρατηρείται μόνο εάν συνοδεύεται από απώλεια βάρους. Τα αποτελέσματα αυτά είναι έμμεσα. Αν η άσκηση έχει άμεσο αιτιώδες αποτέλεσμα, αυτό μπορεί να σχετίζεται με κάτι που συμβαίνει κατά τη διάρκειά της, λόγω απελευθέρωσης ορμονών ή άλλων μορίων. Η αποκάλυψη των μηχανισμών με τους οποίους η άσκηση έχει αντικαρκινικά αποτελέσματα είναι ζωτικής σημασίας γιατί μπορεί να επισημάνει νέους θεραπευτικούς στόχους.

Για να δουν αν η άσκηση να έχει άμεσο αντικαρκινικό αποτέλεσμα, μια ομάδα Δανών ερευνητών, το 2016, επώασε κύτταρα καρκίνου του μαστού που ελήφθησαν από ασθενείς αφότου είχε προηγηθεί άσκηση δύο ωρών. Η μελέτη αυτή, με επικεφαλής την μεταπτυχιακή φοιτήτρια Christine Dethlefsen, αποκάλυψε ότι ο ορός που ελήφθη μετά από την άσκηση μείωσε κατά 10-15% τη βιωσιμότητα των κυττάρων του καρκίνου του μαστού που καλλιεργήθηκαν στο εργαστήριο. Η συνεδρία περιλάμβανε 30 λεπτά προθέρμανση, 60 λεπτά προπόνηση αντιστάσεων και 30 διαλειμματική άσκηση υψηλής έντασης.

Μυοκίνες

H έρευνα εστίασε σε μια ομάδα πεπτιδίων που είναι γνωστές ως μυοκίνες. Αρκετές μυοκίνες απελευθερώνονται μόνο κατά τη διάρκεια της άσκησης. Υπάρχει η αντίληψη ότι οι ασκησιογόνες μυοκίνες έχουν πολλές ευεργετικές επιδράσεις για όλα τα άτομα, και όχι μόνο για τους καρκινοπαθείς, ίσως με τη μεσολάβηση της επικοινωνίας μεταξύ των μυών και άλλων τμημάτων του σώματος, συμπεριλαμβανομένου του ήπατος, των οστών, του λίπους και του εγκεφάλου.

Μια μυοκίνη που έχει εξερευνηθεί περισσότερο είναι η ιντερλευκίνη-6 (IL-6), τα επίπεδα της οποίας αυξάνονται εκθετικά κατά τη διάρκεια της άσκησης  -άλλες μυοκίνες που αυξάνονται είναι η IL-8 και η IL-15. Ο τύπος, η ένταση και η διάρκεια της άσκησης παίζουν σημαντικό ρόλο στην απόκριση των μυοκινών. Ένας αγώνας μαραθωνίου προκαλεί αύξηση των επιπέδων της IL-6 έως και 100 φορές, επίπεδα που παρατηρούνται σε σοβαρές λοιμώξεις. Στα ποντίκια η IL-6 κατευθύνει τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος που ονομάζονται φυσικοί φονείς (NK: Νatural Κillers) στις θέσεις των καρκινικών όγκων.

Μελέτες δείχνουν ότι οι μυοκίνες μπορούν να μειώσουν την ανάπτυξη του καρκίνου σε κυτταρικές καλλιέργειες και σε ποντίκια. Για παράδειγμα, όταν κύτταρα καρκίνου του μαστού υποβλήθηκαν σε θεραπεία με μια μυοκίνη η οποία ονομάζεται ιριζίνη -γνωστή για την ικανότητά της να μετατρέπει το λίπος από λευκό σε καφέ- είχαν περισσότερες πιθανότητες να υποστούν απόπτωση, δηλαδή να πεθάνουν. Η ιριζίνη είναι µια ορµόνη κατά της παχυσαρκίας και του διαβήτη που ελέγχει το µεταβολισµό του λιπώδους ιστού αυξάνοντας την καύση των θερμίδων.

Τα κύτταρα των σκελετικών μυών εκκρίνουν εκατοντάδες μυοκίνες αλλά από αυτές μόνο το 5% έχει ερευνηθεί. Μέχρι τώρα περίπου 20 μυοκίνες έχει βρεθεί ότι παράγονται με την άσκηση και ο κατάλογος αυξάνεται. Λίγες ωστόσο έχουν εξεταστεί για το ρόλο που μπορεί να παίζουν στον καρκίνο. Μια μελέτη διαπίστωσε ότι η μυοκίνη που ονομάζεται ογκοστατίνη Μ, αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό του καρκίνου του μαστού στο εργαστήριο. Άλλη μελέτη βρήκε ότι η μυοκίνη που είναι γνωστή ως SPARC (secreted protein acidic and rich in cysteine) μειώνει την ογκογένεση στο παχύ έντερο, ύστερα από άσκηση στα ποντίκια.

Αδρεναλίνη και ανοσοποιητικό

Ένας τρόπος με τον οποίο η άσκηση μπορεί να έχει άμεσα αντικαρκινικά αποτελέσματα είναι μέσω έκκρισης ορισμένων ορμονών. Η άσκηση προκαλεί οξείες αυξήσεις στην επινεφρίνη (αδρεναλίνη) και τη νορεπινεφρίνη (νοραδρεναλίνη), δύο ορμόνες του στρες οι οποίες απελευθερώνονται από τα επινεφρίδια. Είναι γνωστό ότι αυτές οι ορμόνες εμπλέκονται στην πρόσληψη των φυσικών φονέων, στον άνθρωπο, και ότι αυτά τα κύτταρα του ανοσοποιητικού μπορούν να σκοτώσουν τα καρκινικά κύτταρα. Πρόκειται για κάτι καθοριστικό για τον έλεγχο των καρκινικών όγκων, τουλάχιστον στα ποντίκια.

Στη μελέτη της Dethlefsen, όταν τα καρκινικά κύτταρα του μαστού επωάστηκαν μετά από άσκηση και στη συνέχεια εγχύθηκαν σε ποντίκια, αυτό επέφερε σχηματισμό μικρότερων όγκων. Εντούτοις, το θετικό αποτέλεσμα αμβλύνθηκε όταν αποκλείστηκε η β-αδρενεργική σηματοδότηση, η οδός μέσω της οποίας λειτουργούν η επινεφρίνη και η νορεπινεφρίνη. Το εύρημα δείχνει ότι οι δύο ορμόνες είναι υπεύθυνες για την αναστολή του καρκίνου που παρατηρείται στην άσκηση.

Η αδρεναλίνη και η νοραδρεναλίνη, εκτός του ότι ενεργοποιούν τους φυσικούς φονείς, δρουν στα καρκινικά κύτταρα μέσω της οδού σηματοδότησης Hippo η οποία ρυθμίζει τον πολλαπλασιασμό και την απόπτωση των κυττάρων. Οι αυξήσεις που προκαλούνται λόγω της άσκησης σε αυτές τις ορμόνες ενεργοποιούν τη βιοχημική οδό Hippo που με κάποιο τρόπο εμποδίζει τις μεταστάσεις.

Η Δανή βιολόγος Pernille Højman επανέλαβε το πείραμα της Dethlefsen σε ποντίκια που είχαν γενετικά τροποποιηθεί για να στερούνται τα κυτταροτοξικά Τ κύτταρα -λευκά αιμοσφαίρια εξειδικευμένα στην επίθεση κατά των καρκινικών κυττάρων. Διαπιστώθηκε και πάλι τα ποντίκια με πρόσβαση σε τροχούς κίνησης είχαν μικρότερους όγκους. Όταν πραγματοποιήθηκε ξανά το πείραμα στα ποντίκια που είχαν άθικτα τα κυτταροτοξικά Τ κύτταρα αλλά δεν είχαν τους φυσικούς φονείς, οι όγκοι όλων των ποντικών αυξήθηκαν στο ίδιο μέγεθος. Αυτό υποδηλώνει ότι οι φυσικοί φονείς, και όχι τα κυτταροτοξικά Τ κύτταρα, είναι ο σύνδεσμος μεταξύ άσκησης και καταστολής του όγκου, ωστόσο άλλες μελέτες έχουν βρει πως και οι δύο τύποι κυττάρων του ανοσοποιητικού παίζουν ρόλο.

Προηγούμενη έρευνα είχε δείξει ότι η αδρεναλίνη έχει τη δυνατότητα να κινητοποιήσει τους φυσικούς φονείς και η Højman με τους συνεργάτες της αναρωτήθηκαν αν η ορμόνη παίζει ρόλο. Προέβησαν σε έγχυση, είτε αδρεναλίνης είτε αλατούχου διαλύματος, σε ποντίκια που είχαν μελάνωμα και διαπίστωσαν ότι η ορμόνη όντως μειώνει την ανάπτυξη των καρκινικών όγκων αλλά σε μικρότερο βαθμό από ό, τι παρατηρήθηκε στα ποντίκια που είχαν πρόσβαση σε τροχούς. Αυτό σήμαινε ότι κάτι άλλο εμπλεκόταν επίσης και η υποψία έπεσε στην ιντερλευκίνη-6. Όταν εξέθεσαν αδρανή ποντίκια τόσο στην αδρεναλίνη όσο και στην ιντερλευκίνη-6, το ανοσοποιητικό σύστημα των τρωκτικών επιτέθηκε στους όγκους αποτελεσματικά όπως και στην περίπτωση που τα ζώα ασκούνταν στους τροχούς.

Το γαλακτικό οξύ

Εκτός από τις μυοκίνες και τις ορμόνες, υπάρχει και ένας άλλος τρόπος με τον οποίο η άσκηση ενισχύει το ανοσοποιητικό σύστημα, μέσω της παραγωγής γαλακτικού οξέος. Μετά από έντονη σωματική δραστηριότητα, αυξάνονται τα επίπεδα ορισμένων μεταβολιτών αλλά αυτό που αυξάνεται περισσότερο είναι το γαλακτικό οξύ. Τα επίπεδα του γαλακτικού που κυκλοφορούν στο αίμα ως απόκριση της υψηλής έντασης αυξάνονται μέχρι και 100 φορές στους σκελετικούς μυς. Αυτό φαίνεται πως «τροφοδοτεί» τα ανοσοποιητικά κύτταρα -η παρατήρηση βασίζεται σε ποντίκια αλλά μπορεί ισχύει και στον άνθρωπο.

Μια σουηδική μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2020 διερεύνησε το ρόλο του γαλακτικού οξέος. Καρκινοπαθή ποντίκια χωρίστηκαν σε δύο ομάδες, εκ των οποίων η μία είχε πρόσβαση σε περιστρεφόμενο τροχό και η άλλη δεν είχε. Οι ερευνητές διαπίστωσαν το αναμενόμενο, ότι τα ποντίκια που ασκούνταν είχαν βραδύτερη ανάπτυξη καρκίνου και καλύτερα ποσοστά επιβίωσης. Σ’ αυτή τη μελέτη, για να υπάρξει το θετικό αποτέλεσμα έπρεπε τα ποντίκια να είναι σε θέση να παράγουν τα κυτταροτοξικά Τ κύτταρα (και πιο συγκεκριμένα τα CD8+ T). Χωρίς την ικανότητα αυτή, η σωματική δραστηριότητα δεν ήταν σε θέση να καταστείλει την ανάπτυξη του καρκίνου στον ίδιο βαθμό. Όταν τα ποντίκια με καρκίνο δεν ασκούνταν αλλά αντί αυτού έλαβαν μια ένεση κυτταροτοξικών Τ κυττάρων, που προήλθαν από τα ασκούμενα ποντίκια, οι προοπτικές τους επίσης βελτιώθηκαν.

Η μελέτη έδειξε ότι τα κυτταροτοξικά Τ κύτταρα που κυκλοφορούν στο αίμα έδειξαν αυξημένη πρόσληψη του γαλακτικού οξέος. Όταν στα ποντίκια χορηγήθηκαν καθημερινά ενέσεις γαλακτικού οξέος υψηλής δοσολογίας, τα ζώα εμφάνισαν πάλι αύξηση των κυτταροτοξικών Τ κυττάρων εντός του όγκου και μείωση της συνολικής ανάπτυξης του όγκου, ακόμη και χωρίς άσκηση. «Η έγχυση γαλακτικού οξέος μιμείται μερικά από τα αποτελέσματα της άσκησης, αλλά η ίδια η άσκηση έχει επιπρόσθετα οφέλη, πέρα ​​από τα απλώς αυξημένα επίπεδα του γαλακτικού», έγραψαν οι ερευνητές. Το γαλακτικό οξύ ίσως κάνει πιο αποτελεσματικά τα κυτταροτοξικά Τ κύτταρα και στους ανθρώπους. Η μελέτη περιέλαβε και μια προκαταρκτική δοκιμή λαμβάνοντας δείγματα αίματος από οκτώ υγιείς άντρες πριν και μετά από άσκηση 30 λεπτών και διαπίστωσε αύξηση σε ορισμένους μεταβολίτες που παρατηρήθηκαν στα ποντίκια.

Καρκινικοί όγκοι πνευμόνων σε καθιστικά ποντίκια (αριστερά) και σε ποντίκια που ασκούνταν σε τροχούς (δεξιά). Οι όγκοι εισήχθηκαν με ενέσεις κυττάρων μελανώματος. Πηγή: L. Pedersen et al. Cell metab, 2016.

Οι επιστήμονες προσπαθούν να μάθουν περισσότερα για τη σχέση της άσκησης με τα κυτταροτοξικά Τ κύτταρα και τους φυσικούς φονείς. Το σίγουρο είναι ότι η άσκηση επηρεάζει όλους τους ιστούς του σώματος μέσων των μυοκινών και ιδιαίτερα το ανοσοποιητικό σύστημα. Ο καρκίνος, για να αναπτυχθεί πρέπει να ξεφύγει από την επιτήρηση του ανοσοποιητικού και η άσκηση βοηθάει στη στόχευση των καρκινικών κυττάρων.

Αν και αυτές είναι συναρπαστικές εξελίξεις, η άσκηση δεν πρέπει να θεωρείται πανάκεια. Για παράδειγμα, μια μετα-ανάλυση το 2016 βρήκε ότι τα άτομα που είχαν τη μεγαλύτερη σωματική δραστηριότητα διέτρεχαν χαμηλότερο κίνδυνο καρκίνου κατά 10% σε σύγκριση με τα άτομα που είχαν τη λιγότερη σωματική δραστηριότητα. Εάν η πιθανότητα εμφάνισης καρκίνου είναι 40% κατά τη διάρκεια της ζωής, η άσκηση μειώνει την πιθανότητα καρκίνου στο 36%. Αυτή είναι οπωσδήποτε μια υπολογίσιμη μείωση αλλά ο κίνδυνος εξακολουθεί να είναι σημαντικός έστω κι όταν κάποιος ασκείται. Η ανθυγιεινή διατροφή, το αλκοόλ, το κάπνισμα, η παχυσαρκία, τα χημικά του περιβάλλοντος και ορισμένοι ιοί όπως ο HPV συνδέονται επίσης με τους καρκίνους.

Δείτε επίσης