Ćwiczenia fizyczne zmniejszają ryzyko raka. Chodzi jednak o konkretny typ aktywności

Komórki nowotworowe są inne. Nie żywią się tlenem, jak to ma miejsce w przypadku zdrowych komórek, a dobrze rozwijają dzięki glukozie – pochodzącemu z węglowodanów cukrowi krążącemu we krwi. W procesie tym powstaje również mleczan, czyli kwas umożliwiający rozprzestrzenianie nowotworów.

To nic nowego. Proces ten zaobserwował po raz pierwszy niemiecki fizyk Otto Warburg w 1924 r. Wówczas branża onkologiczna niemal kompletnie to zignorowała. Wyjątkiem było kilku niezależnych outsiderów, którzy w ramach terapii przeciwnowotworowej zalecali pozbawioną węglowodanów dietę ketogeniczną. Wraz z odkryciem struktury DNA w 1953 r. teoria nowotworowa obrała inny kierunek i skoncentrowała się na mutacjach genetycznych. Był to fałszywy trop i dziś naukowcy przyznają, że to metabolizm energetyczny stanowi klucz do zrozumienia źródła pochodzenia i rozprzestrzeniania raka. Szacuje się, że z tzw. efektu Warburga, jak określono odkrycia niemieckiego fizyka, wynika 80% nowotworów.

Nową obserwacją na temat pracy Warburga jest to, że to mitochondria – komórkowe elektrownie, które przekształcają cukier (węglowodany), tłuszcze i białko w energię – ulegają zniszczeniu i dla szybkiego wzrostu stają się nadmiernie zależne od glukozy. Onkolodzy rozpoznają to zjawisko i rutynowo stosują obrazowanie z wykorzystaniem PET (pozytronowej tomografii emisyjnej) w celu lokalizacji obszarów organizmu, które zużywają nadmierne ilości glukozy, a zatem wykrywania raka. Jeśli efekt Warburga faktycznie zachodzi, istnieją inne wskazówki z obserwacji, które sugerują nowe metody leczenia raka i – co ważniejsze – zapobiegania mu. Zdobył je właśnie zespół izraelskich naukowców dzięki odkryciu, że ćwiczenia aerobowe obniżają ryzyko wystąpienia przerzutowego raka – nowotworów, które rozprzestrzeniają się po organizmie i prawie zawsze prowadzą do śmierci – o 72%¹.

Aktywność fizyczna a nowotwory

To przyćmiewa skuteczność standardowych kuracji w postaci chemioterapii i radioterapii. Jak zaobserwowali naukowcy z Uniwersytetu Telawiwskiego w Izraelu, proces jest prosty. Po krótkich seriach intensywnych ćwiczeń narządy i mięśnie potrzebują cukru w celu uzupełnienia zapasów spalonych w czasie aktywności. Ta nagła potrzeba pozbawia komórki nowotworowe ich podstawowego zaopatrzenia. Wpływowi rywalizacji o glukozę podlegały nowotwory węzłów chłonnych, płuc i wątroby, które zaczynały się kurczyć.

W 20-letnim badaniu z udziałem ok. 3 tys. osób naukowcy zauważyli, że wśród uczestników regularnie uprawiających aktywność aerobową o wysokiej intensywności występowało o 72% mniej przerzutowych nowotworów w porównaniu z grupą, która w ogóle nie ćwiczyła. Dzięki sprawdzeniu wyników w testach na zwierzętach badacze byli w stanie zrozumieć ten biologiczny mechanizm.

Po treningu aerobowym w narządach powstają nowe receptory glukozy, które umożliwiają wchłanianie jej większych ilości. Organy stają się „zużywającymi energię maszynami”, jak to ujmuje należąca do zespołu naukowców prof. Carmit Levy. Zakładamy, że dochodzi do tego, ponieważ narządy muszą konkurować o źródła cukru z mięśniami, które – jak wiadomo – podczas aktywności fizycznej spalają duże ilości glukozy. W przypadku rozwoju nowotworu zacięta rywalizacja o glukozę ogranicza dostęp do energii, która jest kluczowa dla przerzutów – wyjaśnia prof. Levy.

Nowa nadzieja w walce z nowotworami

Kluczowa jest regularna aerobowa aktywność fizyczna. Ćwiczenia zmieniają cały organizm, tak że nowotwór nie może się rozwijać, a pierwotny guz również się kurczy – tłumaczy prof. Levy. Istotny wydaje się trening o wysokiej intensywności. O ile umiarkowane, spalające tkankę tłuszczową ćwiczenia są korzystne dla ogólnego stanu zdrowia, niewiele dają, jeśli chodzi o hamowanie rozprzestrzeniania nowotworu. Do spalania tkanki tłuszczowej potrzeba wzrostu tętna spoczynkowego o około 70%, podczas gdy spalanie cukru wymaga podwyższenia go o ok. 85%, choćby na krótkie okresy. A zatem jeśli tętno spoczynkowe wynosi np. 70 uderzeń na minutę, do spalania glukozy powinno wzrosnąć do ok. 130. Jak mówi prof. Levy, można to osiągnąć dzięki wykonaniu naprzemiennych jednominutowych serii sprintu i marszu.

Podczas ćwiczeń może dochodzić ponadto do produkcji białek o nazwie miokiny, które są w stanie hamować wzrost guza, a nawet zwalczać komórki rakowe przez stymulację innych przeciwnowotworowych procesów w organizmie. Naukowcy z australijskiego Uniwersytetu Edith Cowan już odkryli, że mężczyźni z zaawansowanym rakiem prostaty mogli zmieniać chemiczne środowisko własnego organizmu i hamować progresję choroby tylko dzięki regularnej aktywności fizycznej przez 6 miesięcy.

Jednak w ważnym nowym badaniu ci sami naukowcy odkryli, że poziom miokin wzrastał po zaledwie jednej sesji treningowej. Badacze sprawdzali swoją teorię na grupie 9 pacjentów z zaawansowanym i opornym na lecze­nie rakiem prostaty. Uczestnicy bada­nia wykonywali 30-minutowy trening o wysokiej intensywności na bieżni. Poziom miokin w surowicy krwi po­branej od nich natychmiast po aktyw­ności okazał się podwyższony, co osła­biło komórki nowotworowe o 17%².

Efekt ten utrzymywał się przez 30 min po zakończeniu aktywności. Po tym czasie poziom miokin spadał, a komórki nowotworowe wznawia­ły swój wzrost. Naukowcy nie mają pewności co do optymalnej ilości aktywności potrzebnej do spowol­nienia lub powstrzymania rozwoju nowotworu. Przypuszczają jednak, że wystarczyłoby ok. 20 min dziennie, w tym trening oporowy wspomagają­cy przyrost mięśni oraz „zwieszający rozmiar i zdolności wewnętrznej apteki”, jak powiedział członek ze­społu badawczego prof. Rob Newton.

Jak ćwiczenia fizyczne mogą zwiększyć skuteczność terapii?

Pozytywny wpływ aktywności fi­zycznej w profilaktyce i leczeniu raka zaobserwowano w kilku ba­daniach z ostatniej dekady. Jednak to izraelscy naukowcy jako pierwsi zauważyli, że w celu powstrzymy­wania rozprzestrzeniania nowotworu trening musi mieć wysoką intensyw­ność. W jednym z badań z udziałem 1,44 mln osób odkryto, że wyższe poziomy nieokreślonej „rekreacyjnej aktywności fizycznej” wspomagały profilaktykę 13 rodzajów raka³. Inne badanie, tym razem z udziałem 755 tys. osób w wieku 32-91 lat, wykazało, że te, które ćwi­czyły do 15 godz. tygodniowo, były mniej narażone na rozwój 7 rodzajów nowotworów. Największy wpływ zaobserwowano w przypadku raka wątroby. Jak się okazało, aktywni fizycznie uczestnicy badania byli o 27% mniej narażeni na jego rozwój⁴.

W efekcie Warburga występuje jednak kolejny czynnik, który czę­sto się pomija. Naukowcy założyli, że mleczan to nieinteresujący odpad powstający w głównym procesie glikolizy tlenowej, w którym do­chodzi do spalania cukru nawet w obecności tlenu, jak zaobserwo­wał niemiecki fizyk. Zaczęli jednak zauważać, że odgrywa on równie ważną rolę, jak sama glukoza.

Podczas gdy fermentacja cukru może zapoczątkować rozwój raka, mleczan wspoma­ga jego rozprzestrzenianie. Mleczan – oznaka sepsy i zastoinowej niewy­dolności serca, lecz także związek dobrze znany sportowcom, kiedy czują, że ich mięśnie zaczynają sztyw­nieć – to nowotworowy katalizator – twierdzą amerykańscy naukowcy ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Kolorado i Uniwersytetu Kalifornij­skiego w Berkeley. Przypuszczają oni, że cząsteczka ta odgrywa w rozwoju raka podwójną rolę: nie tylko napędza jego rozprzestrzenianie, lecz także służy jako system sygnalizacyjny.

Ćwiczenia jako broń przeciwnowotworowa

Skupienie na wczesnym etapie wy­łącznie na glukozie może pogorszyć rokowanie, ponieważ w późniejszych stadiach mleczan zaczyna odgrywać główną rolę – twierdzi Iñigo San­-Millán, naukowiec ze Szkoły Medycz­nej Uniwersytetu Kolorado⁵. Podobnie jak izraelscy badacze postrzegają intensywną aktywność fizyczną jako odpowiedź na spalanie cukru, on za­leca ją w celu przeciwdziałania mle­czanowi. Opracował serię spersonali­zowanych programów treningowych z nasileniem intensywności w trakcie sesji, która może trwać 30-60 min na rowerze stacjonarnym lub bieżni.

San-Millán bada również związki chemiczne, które mogłyby powstrzy­mywać uwalnianie mleczanu z komórek nowotworowych. Kiedy dochodzi do pro­dukcji mleczanu, musi on opuścić komórkę za pośrednictwem trans­portera. Staramy się zablokować transporter, jak również produkcję mleczanu w komórce nowotworowej, dzięki różnym związkom che­micznym. Jeśli zabloku­jemy drzwi, mleczan nie może się wydostawać, a komórka rakowa pęknie – tłumaczy San-Millán.

Podobnie jak w przypadku niemal każdej teorii na te­mat raka – „zaćwiczenie” go może nie być ostatecz­nym rozwiązaniem, nawet jeśli ma radykalny wpływ na jego rozprzestrzenianie. Najlepsi sportowcy chorują nawet pomimo treningów o wysokiej intensywności. Być może najsław­niejszym z nich był kolarz Lance Armstrong, który w 1996 r. ujawnił, że doszło u niego do przerzutu raka jądra do jamy brzusznej, płuc i mózgu.

Jednakże izraelscy naukowcy twierdzą, że jesteśmy zaledwie u progu nowej ery terapii prze­ciwnowotworowej, a aktywność fizyczna o wysokiej intensywności leży u jej podstaw. Chociaż każdy powinien włączyć ją co codzien­nego życia, według badaczy w ko­lejnej fazie pojawią się bardziej zindywidualizowane programy opracowywane w celu leczenia konkretnych rodzajów raka. Trzeba podkreślić, że zgodnie z dzisiejszą wiedzą aktywność fizycz­na, z jej wyjątkowym wpływem me­tabolicznym i fizjologicznym, chroni przed rozwojem nowotworu bardziej niż jakiekolwiek leki czy interwencje medyczne – powiedział inny autor izraelskiego badania dr Yftach Gepner.