케톤식과 암

 

케톤식은 당질 섭취는 극도로 최소화하는 반면 지방의 비율을 높인 ‘극저당질-고지방식사’로, 포도당 대신 지방으로부터 생성되는 케톤체를 에너지원으로 사용하는 식사이다. 일반 식사가 지방 대 비지방(당질 및 단백질)의 비율을 1:3으로 유지하는 것에 비해, 케톤식은 그 비율을 3:1 또는 4:1로 유지한다. 일반적으로 케톤식은 과도한 신경전달을 방해하여 경련이 일어나는 것을 막아 경제적이고 부작용이 적어 항경련제로 사용했으나, 세포에 영양소를 공급하는 동시에 공복 상태와 비슷한 효과를 냄으로써 최근 비만을 비롯한 여러 대사질환의 치료요법으로 주목을 받고 있다.

 

포도당을 섭취하면 췌장의 베타세포가 자극을 받아 인슐린을 분비하는데, 이에 따라 포도당이 세포로 들어가 에너지원으로 쓰이게 된다. 하지만 포도당이 체내에 부족할 경우, 몸은 세포에서 에너지원으로 사용될 대체 물질을 찾게 된다. 케톤식은 공복과 비슷한 상태를 만들어 주는데, 케톤식을 섭취하면 우리 몸은 부족한 포도당 농도에 대응하여 에너지 공급을 위해 케톤을 생성한다. 암세포는 포도당 의존도가 높기 때문에 지질과 단백질 위주인 케톤식이 공급될 경우, 당을 에너지로 사용하지 못해 성장이 저해된다.

 

최근 케톤식의 암세포 조절 효과를 규명하기 위한 전임상 실험이 많이 진행되었다. 대부분의 실험 결과에서 케톤식이 종양 발생의 시기와 성장을 늦췄으며, 실험동물의 생존율을 증가시켰고, 암성 악액질 발생을 완화시켰다. 뿐만 아니라 케톤식은 암세포가 화학요법과 방사선요법에 더 예민하게 반응하여 항암효과가 커질 수 있도록 도와주었다. 케톤식의 종양 전이 억제 효능도 규명되었으나, 아직 초기 단계라 실험 결과가 많지 않아 추후 더 많은 연구가 요구된다. 전임상 실험 결과, 케톤식은 암의 종류와 유전적 배경에 따라 효과가 다르게 나타남을 알 수 있었다. 예를 들어, 케톤식은 신경아세포종(neuroblastoma) 세포 중에서 MYCN 유전자가 과발현되어 있고 TP53 종양억제유전자의 돌연변이가 있는 SK-N-BE(2) 세포를 마우스에 이종이식했을 때가, 악성이 덜한 SH-SY5Y 세포를 이종이식했을 때보다 암 억제 효능이 좋았다. 이는 케톤식이가 악성 암세포에 더 효과적임을 보여준다. 따라서 추후 다양한 전임상 실험을 통해서 여러 가지 암 종류와 유전적 배경에 따른 케톤식이의 효능을 확인하는 것이 필요하다.

 

 

맺음말

 

1950년대에 와버그 효과가 밝혀지면서 암세포는 저산소 환경에서 살아남고, 무한정 일어나는 세포 증식과 분열을 유지하기 위해 많은 양의 포도당을 비효율적으로 사용한다는 기전이 밝혀졌다. 이러한 발견에 따라 많은 연구자들이 당류 섭취량과 암 발생 사이에 연관성이 있을 것이라 예상했지만, 지금까지 많은 연구가 이루어졌음에도 불구하고 아직 명확한 결론은 내려지지 못하고 있다. 이는 연구마다 서로 다른 실험 방법, 음식섭취량 측정 방법, 개별 종양 내 및 다른 종양 사이의 이질성 등과 같은 한계점들 때문일 수도 있다. 더불어 아직 우리가 파악하지 못한 또 다른 교란변수가 존재할 수도 있다. 따라서 우리는 앞으로 분자적 기전 연구와 더불어, 방법론적으로 잘 설계된 임상 및 역학 연구를 수행함으로써 당류와 암 발생 사이의 연관성에 대한 해답을 찾을 수 있도록 노력해야 할 것이다.

 

또한, 암 환자들의 당 섭취에 있어서는 정제된 설탕은 1일 권장량보다 적게 섭취하는 것이 바람직하다. 설탕은 음식의 풍미를 높여 암 환자의 식욕을 증진할 수 있으므로, 음식 조리시 양념으로 적절하게 사용할 수 있다. 하지만 초콜릿, 사탕, 아이스크림, 가당 음료 등과 같이 단순당 함량이 높은 식품의 잦은 섭취는 제한되어야 할 것으로 사료된다.

 

 

 

 

 

 

 

참고문헌

1.Michaud DS, Fuchs CS, Liu S, Willett WC, Colditz GA, Giovannucci E. Dietary glycemic load, carbohydrate, sugar, and colorectal cancer risk in men and women. Cancer Epidemiology and Prevention Biomarkers 2005;14(1):138-47.

2. Bostick RM, Potter JD, Kushi LH, Sellers TA, Steinmetz KA, McKenzie DR, Gapstur SM, Folsom AR. Sugar, meat, and fat intake, and non-dietary risk factors for colon cancer incidence in Iowa women (United States). Cancer Causes & Control 1994;5(1):38-52.

3. Higginbotham S, Zhang Z-F, Lee I-M, Cook NR, Giovannucci E, Buring JE, Liu S. Dietary glycemic load and risk of colorectal cancer in the Women's Health Study. Journal of the National Cancer Institute 2004;96(3):229-33.

4. Hodge AM, Bassett JK, Milne RL, English DR, Giles GG. Consumption of sugar-sweetened and artificially sweetened soft drinks and risk of obesity-related cancers. Public health nutrition 2018;21(9):1618-26.

5. Tasevska N, Jiao L, Cross AJ, Kipnis V, Subar AF, Hollenbeck A, Schatzkin A, Potischman N. Sugars in diet and risk of cancer in the NIH-AARP Diet and Health Study. International journal of cancer 2012;130(1):159-69.

6. Nomura SJ, Dash C, Rosenberg L, Yu J, Palmer JR, Adams-Campbell LL. Adherence to diet, physical activity and body weight recommendations and breast cancer incidence in the Black Women's Health Study. International journal of cancer 2016;139(12):2738-52.

7. Romanos-Nanclares A, Toledo E, Gardeazabal I, Jimnez-Molen J, Martnez-Gonzlez M, Gea A. Sugar-sweetened beverage consumption and incidence of breast cancer: the Seguimiento Universidad de Navarra (SUN) Project. European journal of nutrition 2019;58(7):2875-86.

8. Chazelas E, Srour B, Desmetz E, Kesse-Guyot E, Julia C, Deschamps V, Druesne-Pecollo N, Galan P, Hercberg S, Latino-Martel P. Sugary drink consumption and risk of cancer: results from NutriNet-Sant prospective cohort. bmj 2019;366.

9. Silvera SAN, Jain M, Howe GR, Miller AB, Rohan TE. Dietary carbohydrates and breast cancer risk: a prospective study of the roles of overall glycemic index and glycemic load. International Journal of Cancer 2005;114(4):653-8.

10. Nielsen TG, Olsen A, Christensen J, Overvad K, Tjønneland A. Dietary carbohydrate intake is not associated with the breast cancer incidence rate ratio in postmenopausal Danish women. The Journal of nutrition 2005;135(1):124-8.

11. Shikany JM, Redden DT, Neuhouser ML, Chlebowski RT, Rohan TE, Simon MS, Liu S, Lane DS, Tinker L. Dietary glycemic load, glycemic index, and carbohydrate and risk of breast cancer in the Women's Health Initiative. Nutrition and cancer 2011;63(6):899-907.

12. Cust AE, Slimani N, Kaaks R, Van Bakel M, Biessy C, Ferrari P, Laville M, Tjønneland A, Olsen A, Overvad K. Dietary carbohydrates, glycemic index, glycemic load, and endometrial cancer risk within the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition cohort. American journal of epidemiology 2007;166(8):912-23.

13. Friberg E, Wallin A, Wolk A. Sucrose, high-sugar foods, and risk of endometrial cancer-a population-based cohort study. Cancer Epidemiology and Prevention Biomarkers 2011;20(9):1831-7.

14. Inoue-Choi M, Robien K, Mariani A, Cerhan JR, Anderson KE. Sugar-sweetened beverage intake and the risk of type I and type II endometrial cancer among postmenopausal women. Cancer Epidemiology and Prevention Biomarkers 2013;22(12):2384-94.

15. Silvera SA, Rohan TE, Jain M, Terry PD, Howe GR, Miller AB. Glycaemic index, glycaemic load and risk of endometrial cancer: a prospective cohort study. Public health nutrition 2005;8(7):912-9.

16. Drake I, Sonestedt E, Gullberg B, Ahlgren G, Bjartell A, Wallstrm P, Wirflt E. Dietary intakes of carbohydrates in relation to prostate cancer risk: a prospective study in the Malm Diet and Cancer cohort. The American journal of clinical nutrition 2012;96(6):1409-18.

17. Miles FL, Neuhouser ML, Zhang Z-F. Concentrated sugars and incidence of prostate cancer in a prospective cohort. British Journal of Nutrition 2018;120(6):703-10.

18. Liu Z, Chen C, Yu F, Yuan D, Wang W, Jiao K, Yang S, Zhang Y, Wang Y, Liu L. Association of Total Dietary Intake of Sugars with Prostate-Specific Antigen (PSA) Concentrations: Evidence from the National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES), 2003-2010. BioMed Research International 2021;2021.

19. Giovannucci E, Rimm EB, Wolk A, Ascherio A, Stampfer MJ, Colditz GA, Willett WC. Calcium and fructose intake in relation to risk of prostate cancer. Cancer Research 1998;58(3):442-7.

20. Bassett JK, Milne RL, English DR, Giles GG, Hodge AM. Consumption of sugar-sweetened and artificially sweetened soft drinks and risk of cancers not related to obesity. International Journal of Cancer 2020;146(12):3329-34.

 

 

 

김유리 이화여자대학교 식품영양학과 교수

출처 : 월간당뇨 ( 2021. 3Vol. 376 )