Một nghiên cứu mới từ Tạp chí Nature chỉ ra rằng fructose, thành phần chủ yếu trong nhiều loại đồ uống ngọt như trà sữa, không chỉ trực tiếp thúc đẩy sự phát triển của tế bào ung thư mà còn thông qua quá trình chuyển hóa tại gan để sản xuất các chất dinh dưỡng hỗ trợ sự tăng trưởng của khối u. Điều này cảnh báo rằng việc tiêu thụ thực phẩm chứa nhiều fructose có thể tiềm ẩn nguy cơ gia tăng bệnh ung thư.
Giữa cái lạnh cắt da cắt thịt của mùa đông, cầm trên tay một ly trà sữa nóng ấm, vị ngọt ngào lan tỏa từ đầu lưỡi đến tận đáy lòng, xua tan mọi mệt mỏi. Nhưng bạn có biết, fructose – thành phần then chốt tạo nên vị ngọt ngào ấy, lại chính là “kẻ giấu mặt” thúc đẩy sự phát triển của khối u? Niềm vui nho nhỏ ngày đông này, có thể ẩn chứa mối nguy hại khôn lường.
Fructose đã phổ biến gần nửa thế kỷ. Đây là chất tạo ngọt có trong tự nhiên ở trái cây và mật ong, đồng thời cũng là thành phần của siro ngô có hàm lượng fructose cao, thường được thêm vào trà sữa. Các nghiên cứu trước đây chủ yếu cho rằng fructose thúc đẩy trực tiếp sự phát triển của khối u thông qua “cơ chế tự chủ của tế bào” (cell-autonomous mechanism). Tế bào ung thư có thể sử dụng các protein vận chuyển fructose (như GLUT2 và GLUT5) để hấp thụ fructose làm nguồn năng lượng và sinh khối, hỗ trợ quá trình trao đổi chất và tăng sinh của chúng.
Tuy nhiên, một nghiên cứu mới được công bố trên Tạp chí Nature gần đây đã đảo ngược quan điểm về việc fructose trực tiếp thúc đẩy sự phát triển của khối u. Nghiên cứu này tiết lộ, fructose được gan chuyển hóa thành các chất dinh dưỡng như lysophosphatidylcholine (LPC), từ đó gián tiếp thúc đẩy sự phát triển của khối u, chứ không phải trực tiếp làm nguồn năng lượng cho tế bào ung thư. Nói cách khác, fructose không “tự mình làm việc”, mà dựa vào gan – “người điều khiển” đứng sau, để thúc đẩy sự phát triển của khối u.
Để tìm hiểu tác động thúc đẩy của fructose đối với sự phát triển của khối u, nhóm nghiên cứu đã sử dụng cá ngựa vằn, chuột nhắt và chuột cống trụi lông để thiết kế một loạt thí nghiệm. Đầu tiên, thí nghiệm bắt đầu với mô hình khối u ác tính ở cá ngựa vằn.
Những con cá ngựa vằn này là “ứng cử viên đặc biệt”, mang gen gây ung thư BRAFv600E của người và thiếu p53, thực sự “mang mầm mống ung thư”. Cá ngựa vằn trong nhóm thí nghiệm được nuôi trong nước có fructose, trong khi nhóm đối chứng được nuôi trong nước thông thường. Kết quả là sau 2 tuần, khối u của cá ngựa vằn trong nhóm thí nghiệm tăng lên rõ rệt, còn cá ngựa vằn trong nhóm đối chứng không thấy bất kỳ sự phát triển khối u nào. Kết quả này bước đầu xác nhận rằng fructose có thể thúc đẩy sự phát triển của khối u ác tính.
Tiếp theo, để kiểm chứng xem phát hiện này có áp dụng được cho mô hình động vật có vú hay không, các nhà nghiên cứu đã cấy 300.000 tế bào khối u ác tính có đột biến BrafV600E và thiếu Pten vào chuột nhắt. Sau đó, nhóm thí nghiệm được cho uống siro ngô có hàm lượng fructose cao (HFCS) 20%, trong khi nhóm đối chứng uống nước thông thường. Kết quả tương tự như thí nghiệm trên mô hình khối u ác tính ở cá ngựa vằn, tốc độ phát triển khối u ở chuột nhắt trong nhóm thí nghiệm nhanh hơn đáng kể so với nhóm đối chứng.
Ngoài ra, để khám phá xem liệu fructose chỉ “ưu ái” khối u ác tính hay không, các nhà nghiên cứu đã quyết định “thay đổi thí nghiệm”, với cả mô hình ung thư vú và ung thư cổ tử cung. Họ lần lượt cấy tế bào ung thư vú E0771 vào lớp mỡ vú của chuột nhắt, tế bào TC-1 biểu hiện HPV-E6/E7 vào vùng cổ tử cung, và tế bào ung thư cổ tử cung CaSki vào chuột cống trụi lông bị suy giảm miễn dịch.
Ở tất cả các mô hình, chế độ ăn của chuột nhắt trong nhóm thí nghiệm đều được bổ sung HFCS, trong khi chế độ ăn của nhóm đối chứng không chứa fructose. Kết quả cho thấy, bất kể loại khối u hay vị trí, sự phát triển khối u ở nhóm HFCS đều nhanh hơn nhóm đối chứng. Hơn nữa, ngay cả ở chuột cống trụi lông bị suy giảm miễn dịch, tác dụng thúc đẩy ung thư của fructose vẫn rõ rệt, cho thấy tác dụng của nó không phụ thuộc vào trạng thái miễn dịch của vật chủ.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cũng không quên tìm hiểu cơ chế thúc đẩy ung thư của fructose. Họ đã kiểm tra cân nặng, lượng đường huyết lúc đói và nồng độ insulin của chuột nhắt để xem liệu fructose có gián tiếp thúc đẩy sự phát triển của khối u bằng cách gây rối loạn chuyển hóa hay không.
Kết quả cho thấy, so với nhóm đối chứng, các chỉ số chuyển hóa này ở nhóm chuột nhắt ăn chế độ ăn giàu fructose không có sự khác biệt đáng kể. Điều này cho thấy cơ chế thúc đẩy sự phát triển của khối u của fructose độc lập với sự thay đổi cân nặng và rối loạn chuyển hóa. Nói cách khác, fructose không hề dựa vào “rối loạn chuyển hóa” làm vỏ bọc, mà là tìm một con đường sinh học độc lập khác để “gây sự”.
Các nhà nghiên cứu đã thực hiện phân tích chuyển hóa và thí nghiệm tăng sinh tế bào để tìm hiểu xem fructose có thể trực tiếp hỗ trợ sự tăng sinh của tế bào ung thư hay không. Đầu tiên là thí nghiệm đánh dấu chuyển hóa, các nhà nghiên cứu đã “gắn nhãn” cho fructose và glucose ([U13C] được đánh dấu). Sau đó, họ cho các tế bào ung thư khác nhau, chẳng hạn như tế bào ung thư từ cá ngựa vằn, chuột nhắt và người, “ăn” những loại đường được “đánh dấu” này để xem tế bào ung thư “thích” loại đường nào hơn.
Kết quả rất rõ ràng: So với glucose, hiệu suất chuyển hóa của fructose cực kỳ thấp. Cụ thể, glucose tham gia rộng rãi vào quá trình chuyển hóa tế bào, chất đánh dấu của nó được làm giàu rõ rệt trong lactate, trong khi hầu như không phát hiện thấy chất chuyển hóa được đánh dấu của fructose. Nói cách khác, tế bào ung thư không “quan tâm” đến fructose, khả năng chuyển hóa trực tiếp fructose của chúng rất hạn chế. Các thí nghiệm tăng sinh tế bào tiếp theo cho thấy tác dụng hỗ trợ của fructose đối với sự tăng sinh của tế bào ung thư cũng yếu hơn nhiều so với glucose. Trong môi trường nuôi cấy chỉ có fructose, tốc độ tăng sinh của tế bào ung thư chậm hơn nhiều so với trong môi trường glucose, thậm chí gần bằng môi trường nuôi cấy hoàn toàn không có đường.
Ngoài ra, các nhà nghiên cứu còn cẩn thận “thêm một chút” fructose vào môi trường nuôi cấy glucose để xem liệu có xuất hiện hiệu ứng “kết hợp mạnh mẽ” hay không. Tuy nhiên, kết quả một lần nữa khiến fructose “xấu hổ”: Nó không những không tăng cường sự tăng sinh của tế bào ung thư mà còn giống như một loại đường “ngoại lai”, cũng không ảnh hưởng đến hiệu suất chuyển hóa của glucose.
Vậy fructose có hỗ trợ sự tăng sinh của tế bào ung thư thông qua một số “lối tắt” bí mật nào đó, chẳng hạn như con đường chuyển hóa polyol (chuyển đổi glucose thành fructose) hay không? Các nhà nghiên cứu cũng đã tiến hành thí nghiệm cho giả thuyết này. Kết quả cho thấy, sự đóng góp của loại đường này đối với sự tăng sinh của tế bào ung thư gần như không đáng kể.
Nhìn chung, kết quả thí nghiệm cho thấy rõ ràng rằng fructose không phải là nguồn năng lượng quan trọng hỗ trợ trực tiếp cho sự tăng sinh của tế bào ung thư. So với glucose, hiệu suất chuyển hóa của fructose thấp hơn và tác dụng hỗ trợ đối với sự tăng sinh của tế bào ung thư bị hạn chế. Trong điều kiện sinh lý bình thường, do nồng độ glucose trong máu cao hơn nhiều so với fructose, tác dụng trực tiếp của fructose trong quá trình chuyển hóa khối u càng yếu hơn.
Các nhà nghiên cứu đã tìm ra câu trả lời thông qua một loạt thí nghiệm in vitro – cốt lõi của vấn đề nằm ở một loại enzyme gọi là KHK (ketohexokinase). Khi fructose đi vào tế bào, để được sử dụng, trước tiên nó phải được chuyển đổi thành fructose-1-phosphate (F1P) hoặc fructose-6-phosphate (F6P), sau đó mới có thể tham gia vào quá trình đường phân, biến thành năng lượng.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng bước này gần như “bị tắc nghẽn” trong tế bào ung thư. Họ đã sử dụng “fructose được đánh dấu” để theo dõi con đường chuyển hóa của nó, nhưng chỉ phát hiện ra một lượng nhỏ F1P, điều này cho thấy mặc dù có một số hoạt động của KHK trong tế bào ung thư, nhưng hiệu suất của nó rất hạn chế, không thể thúc đẩy hiệu quả quá trình chuyển hóa fructose.
Do đó, các nhà nghiên cứu đã tập trung vào “công cụ” quan trọng của quá trình chuyển hóa fructose – KHK. Vậy KHK là gì? Tại sao nó lại quan trọng như vậy? Trên thực tế, đây là một loại enzyme chuyên xử lý fructose, nó có 2 “chế độ làm việc”: KHK-C là enzyme quan trọng trong quá trình chuyển hóa fructose, có hiệu suất rất cao, chủ yếu được biểu hiện ở gan, thận và ruột non. KHK-A có hiệu suất thấp và ái lực với fructose cũng rất kém.
Trong điều kiện sinh lý bình thường, tế bào ung thư thích sử dụng glucose – nhiên liệu hiệu quả cao, fructose tuy có thể sử dụng nhưng phải xem có KHK-C “mở đường” hay không. Nghiên cứu phát hiện ra rằng tế bào ung thư không biểu hiện KHK-C mà chỉ biểu hiện KHK-A, nhưng hoạt động của nó không đủ để hỗ trợ quá trình chuyển hóa fructose hiệu quả.
Ngoài ra, tế bào ung thư cũng thiếu aldolase B, enzyme cần thiết để chuyển đổi F1P thành chất trung gian đường phân. Do đó, có thể thấy rằng nhiều khâu quan trọng trong con đường chuyển hóa fructose trong tế bào ung thư đều bị ức chế. Nói cách khác, tế bào ung thư ở trạng thái “có tâm nhưng bất lực” đối với fructose, ngay cả khi một lượng nhỏ F1P được tạo ra, nó cũng không thể đi vào chu trình chuyển hóa tiếp theo.
Do đó, nguyên nhân cơ bản khiến fructose “mất đi sự ưu ái” trong tế bào ung thư là: Tế bào ung thư không biểu hiện KHK-C – “bậc thầy” chuyển hóa fructose, mà chỉ dựa vào KHK-A kém hiệu quả. Thiếu aldolase B, quá trình chuyển hóa fructose “bị kẹt giữa chừng”, không thể chuyển hóa thành năng lượng tiếp theo.
Hóa ra, “sự hỗ trợ” của fructose đối với tế bào ung thư không đến từ chính nó, mà đến từ sự chuyển hóa lớn của gan! Các tế bào gan và các mô biểu hiện KHK-C cao có thể chuyển đổi fructose thành các chất chuyển hóa quan trọng, hỗ trợ sự tăng sinh của tế bào ung thư thông qua chuyển hóa.
Để kiểm chứng xem liệu sự chuyển hóa này có thể hỗ trợ sự phát triển của tế bào ung thư hay không, các nhà nghiên cứu đã thiết kế một thí nghiệm thú vị: nuôi cấy chung tế bào gan nguyên phát và tế bào ung thư cổ tử cung thiếu khả năng chuyển hóa fructose (tế bào CaSki), và sử dụng fructose làm nguồn carbon duy nhất. Kết quả cho thấy, so với nhóm đối chứng không nuôi cấy chung tế bào gan, tốc độ tăng sinh của tế bào CaSki tăng lên đáng kể. Điều thú vị hơn là khi các nhà nghiên cứu thêm chất ức chế KHK-C, hiệu ứng tăng sinh này bị ức chế đáng kể. Điều này cho thấy tế bào gan đã cung cấp “chuyển phát nhanh năng lượng” cho tế bào ung thư bằng cách chuyển hóa fructose, giúp chúng tăng sinh nhanh chóng.
Để tìm hiểu những chất dinh dưỡng hỗ trợ sự phát triển của khối u được tạo ra thông qua quá trình chuyển hóa fructose, các nhà nghiên cứu đã thực hiện phân tích chuyển hóa và phát hiện ra rằng tế bào gan giải phóng nhiều chất chuyển hóa lipid, đặc biệt là lysophosphatidylcholine (LPC) không bão hòa, trong môi trường nuôi cấy giàu fructose. Vậy LPC là gì? Nói một cách đơn giản, LPC là một phân tử năng lượng hiệu quả cao, sau khi đi vào máu, nó được tế bào ung thư hấp thụ và chuyển hóa thành phosphatidylcholine, đây là “vật liệu xây dựng” quan trọng của màng tế bào, rất quan trọng đối với sự phát triển và tăng sinh của tế bào ung thư.
Vì vậy, điều này tương đương với việc xây dựng một mô hình liên kết chuyển hóa “fructose – tế bào gan – tế bào ung thư”. Fructose được chuyển hóa hiệu quả trong tế bào gan thông qua KHK-C, tạo ra các sản phẩm chuyển hóa quan trọng như LPC không bão hòa; các chất chuyển hóa này được tế bào gan giải phóng vào môi trường vi mô, sau đó được tế bào ung thư hấp thụ và sử dụng, từ đó hỗ trợ sự tăng sinh của chúng.
Tóm lại, nghiên cứu này cho thấy bản thân fructose không thể trực tiếp khiến tế bào ung thư “ăn uống và phát triển mạnh mẽ”, nhưng cũng đừng chủ quan! Chế độ ăn giàu fructose tạo ra một số sản phẩm trung gian (như LPC) thông qua quá trình chuyển hóa, các chất chuyển hóa này có thể được tế bào ung thư hấp thụ và sử dụng, từ đó thúc đẩy sự phát triển của khối u. Do đó, đối với những người đã mắc bệnh ung thư hoặc có nguy cơ mắc bệnh ung thư cao, việc giảm lượng fructose trong chế độ ăn (như đồ uống và đồ ngọt có chứa siro ngô hàm lượng fructose cao) có thể làm giảm nguy cơ fructose gián tiếp thúc đẩy sự phát triển của khối u thông qua quá trình chuyển hóa.
Vì vậy, trà sữa tuy ngọt ngào, nhưng đừng tham lam! Mỗi khi bạn uống một ly trà sữa, tế bào ung thư có thể đang âm thầm vui mừng: “Cảm ơn ông chủ đã gửi thêm một gói quà LPC lớn!”. Đặc biệt đối với bệnh nhân ung thư, những “bàn tay đen” chuyển hóa fructose ẩn giấu đó mới là vấn đề lớn. Lần tới khi đối mặt với sự cám dỗ của trà sữa, hãy nghĩ xem liệu các tế bào của bạn có bị buộc phải “làm thêm giờ” vì “sự thỏa mãn nhất thời” của bạn hay không. Đừng để fructose làm lật úp con thuyền sức khỏe của bạn!
(Ảnh minh họa: Internet)
(Nguồn: QQ)
