אולי תשתה עוד כוס קפה?

ריצה וקפאין פועלים יחד נגד סרטן עור בעכברים

תרגילי כושר וקפאין פועלים יחדיו למיגור סרטן עור, אומרים החוקרים. עכברים שמשלבים בין הקפאין הממריץ לבין ריצה יומית מצליחים להילחם נגד הנזק התאי הנגרם ע”י אור אולטרה סגול טוב יותר מאשר בעלי חיים שרק מתרגלים ריצה או רק שותים מים עתירי קפאין.

“אנחנו חושבים שקפאין תורם הרבה יותר מאשר תרגול כושר גופני בלבד” אומר אלן קוני, ביולוג מאוניברסיטת רטגרס שבניו-ג'רסי, אשר הוביל את המחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת PNAS.

סרטן העור אשר מעורר בעקבות חשיפה לשמש, כמו קרצינומה מסוג squamous cell (תא קשקשי), הוא מסוגי הסרטן הנפוצים ביותר בארה”ב, ואחראי על יותר ממליון מקרים בשנה!

כוס אחת או שתיים

מחקרים קודמים בעכברים הראו ששתיית תה ובו קפאין מפחית את מספר גידולי העור, ושריצה לאחר חשיפה לאור אולטרה סגול ממריצה את תהליך התמותה המתוכנת של תאים, ובכך מגינה על הגוף מפני סרטן עור. בשני המחקרים, לעכברים הנבדקים היה פחות שומן תת-עורי לעומת עכברים שלא קבלו את הטיפולים הללו, מה שמציעה שקיים קשר בין סרטן לבין שומן הגוף.

כדי לבחון אם נטיות אלה תקפות גם לגבי קפאין ותרגול גופני גם יחד, קבוצת המחקר של קוני נתנה לעכברים חסרי שיער מים ובהם קפאין וגישה לגלגל ריצה. מערכות מקבילות של עכברים קבלו או קפאין בלבד, או גלגל ריצה בלבד, או אף אחד מהם.

הן העכברים על קפאין וגלגל ריצה והן העכברים שלא הומרצו ע”י קפאין אך קבלו גלגלי ריצה רצו בערך 3.5 קילומטר ליום. “זה הרבה יותר מאשר טיול בפארק” אומר קוני.

לאחר שבועיים, החוקרים חשפו את העכברים לאור אולטרה סגול, הגורם לכוויות שמש ולנזק בדנ”א שעלול להוביל להתפתחות סרטן עור.

תאי העור של עכברים שגם עסקו בתרגול גופני וגם שתו קפאין הראו את הרמות הגבוהות ביותר של תמותת תאים מתוכנתת, תופעה המוכרת בשם אפופטוזיס, בה תאים שנפגעו “מתאבדים” ובכך מונעים הצטברות מסוכנת של פגמים שעלולה להתבטא בצורת סרטן. לעכברים אלו היו גם יותר תאים עם שני חלבוני מפתח, בעלי תפקיד משמעותי בתהליך האפופטוזיס- החלבונים caspase-3 ו- phospho-p53.

במחקר זה נבדקה גם השפעה של רמת קפאין גבוהה יותר. התברר שעודף קפאין לא בהכרח מוביל לפחות סרטן. לעכברים הספורטיביים שבמחקר, ששתו את שווה הערך האנושי של 3-5 כוסות קפה ליום היו פחות תאים אפופטוטיים לעומת העכברים הספורטיביים ששתו שווה ערך אנושי של 1-2 כוסות קפה ליום.

יחד, הקפאין והתרגול הגופני עזרו לעכברים לאבד יותר שומן מאשר עכברים שקבלו את הטיפולים האחרים. בממוצע משקל העכברים היה זהה, אולם לאצני הקפאין היה פחות שומן תת-עורי. קוני חושב שייתכן ורקמת השומן מפרישה מולקולות שעלולות לעודד סרטן. הסרה בניתוח של שומן, כפי שדווח במאמר Stay trim to cut cancer risk , ממריצה אפופטוזיס בתאי עור שעברו כווית שמש.

הקשר לסרטן

מוקדם מכדי לקבוע האם בני האדם צריכים להקפיץ אקספרסו כפול השכם והערב בעודם אצים רצים על ההליכון בחדר הכושר, כל זאת בעקבות ממצאי המחקר המוצג כאן, אומר חאסן מוכתר, מומחה לסרטן עור מאוניברסיטת וויסקונסין במדיסון. לדבריו נותר עוד לבדוק כיצד המידע שהתקבל מעכברים מתורגם חזרה למטופלים אנושיים, אולם הרעיון העקרוני טוב ויש להמשיך לבדוק זאת.

מספר מחקרים אפידמיולוגיים קשרו קפאין או תרגול גופני לירידה בשכיחות סרטן עור, כבד ושד. “עלינו לבצע בזהירות מחקרים על בני אדם” אומר קוני, שתיין-של-שתי-כוסות-קפה-ליום ואתלט-מדי-פעם. “אני מנסה להתאמן. האם אני נהנה מכך? אני לא כל כך בטוח.”

מידע נוסף על אפופטוזיס, מתוך המאמר “כרוניקה של מוות מתוכנן מראש” שהתפרסם בכתב העת גלילאו, מאת נעמי אשחר:
בכל תא בגופנו טבוע מנגנון “התאבדות” (אפופטוזיס). מנגנון זה נוטל חלק בתהליכים חיוניים ביותר. תפקוד נאות של יצורים רב-תאיים, כולל זה של בני אנוש, תלוי לא רק בכישורו של הגוף לייצר בכל עת תאים חדשים, אלא גם ביכולתו להשמיד תאים מסוימים באופן מתוכנן מראש. פקודת חיסול עצמי זו מתרחשת כשהתא מיותר ואינו מביא עוד תועלת, כשהוא מיוצר בכמות רבה מדי ויוצר אי-סדר שיכול להתפתח לגידול סרטני, או במצב שהוא נושא נזקים ופגמים גנטיים ומתפתח באופן לקוי, וגם אז עלול להתפתח לגידול סרטני.

מוות מתוכנן של תאים קשור למחלות גנטיות ולמחלות נרכשות. אחת המחלות היא מחלת הסרטן. כאשר חל עיכוב בתהליך מוות התאים המתוכנן כתוצאה מליקוי בבקרה שלו, חלה ירידה במספר התאים המתאבדים ומתפתחים גידולים סרטניים. גם מחלות דלקתיות כרוניות (כגון קצרת וטרשת העורקים) ומחלות אוטואימוניות, שבהן מערכת החיסון של הגוף הורסת רקמות עצמיות (כגון דלקת פרקים ראומטואידית), קשורות לתהליכים אפופטוטיים. ליקויים בבקרת תהליך ההתאבדות, הגורמים להאצתו ולעלייה במספר התאים המתאבדים, תורמים להתפתחותן ולהחמרתן של מחלות ניווניות של תאי עצב במוח (במחלות אלצהיימר ופרקינסון למשל); לכשל חיסוני נרכש (איידס); לאירועי שבץ במוח ובלב ולמקרים מסוימים של נזקי כליה וכבד.

לא כל מוות של תאים בגוף נעשה בתהליך האפופטוזיס; מוות של תאים יכול להתרחש גם בתהליך של נמק (נקרוזיס). בנמק, התא הוא קרבן פסיבי – הוא ניזוק בעטיים של שינויים שחלים בו או בסביבתו, למשל מחסור בחמצן. באמצעות תצפיות מיקרוסקופיות אפשר להבחין בין תאים שמתים בעקבות מוות מתוכנן לבין תאים המתים מנמק. נזק נמקי מונע את התא מלאזן את משק הנוזלים שבו ואת שיווי המשקל האוסמוטי שלו. במצב זה מים ויונים חודרים אל תוך התא, פוגעים באברונים חיוניים, והתא מתנפח כמו בלון. מות תאים כתוצאה מנמק הוא תהליך דלקתי, ובסופו תאים של מערכת החיסון בולעים את התא הנפגע – פעולה שעשויה להזיק לתאים בריאים הנמצאים בקרבת מקום.

בניגוד לנמק, בתהליך המוות המתוכנן התא הוא קרבן פעיל המבזבז אנרגיה למטרת חיסולו. התא אינו מתנפח כי אם מתכווץ דווקא, ומתנתק מהתאים השכנים. במהלך האפופטוזיס נמצא התא כבעין מצב של “רתיחה”: שלפוחיות מבצבצות ומבעבעות על פניו, לעתים נעלמות ובמקומן מופיעות שלפוחיות חדשות. האברונים הפנימיים של התא שומרים על צורתם, למעט הגרעין – הוא משתנה באורח דרמתי. השינוי הבולט ביותר מתרחש בדנ”א ובחלבוני הגרעין. הם נדחסים יחד לתוך בועות בסמוך למעטפת הגרעין. בשלב זה התא הגוסס נבלע בתאים סמוכים או בתאים “מסלקי אשפה” (scavengers) המשוטטים ברקמות. מוות מתוכנן אינו מלווה בתהליך דלקתי, ותהליך ההרג מתבצע בצורה נקיה ביותר – התאים הגוססים נבלעים במהירות עוד בטרם נוצרו תוצרי פירוק רעילים. לעתים התאים האפופטוטיים עוברים שינויים נוספים לפני שהם נבלעים: גרעין התא ניתק, והתא עצמו מתחלק לכמה גופים שמכילים חלקיקי גרעין, גם הם מורחקים בידי “מסלקי האשפה”.

העיתוי שבו מתרחשת התאבדות התאים, האותות המעוררים אותה ומהלך הביצוע, את כל אלה חוקרות היום באורח נמרץ קבוצות מחקר רבות ברחבי העולם. מקובל להבחין בתהליך התאבדות התאים בשלושה שלבים: שלב העירור, שלב “פסק הדין” או קבלת ההחלטה, ושלב ההוצאה לפועל.

שלב העירור: רבים ושונים הם הגורמים ה”לוחצים על ההדק” – אלה המעוררים את מנגנון ההרג. ביניהם נכללים גורמים המסבים נזק לתא, כגון קרינה מייננת, הדבקה בנגיפים, חוסר בגורמי גדילה ונוכחות או חוסר בהורמונים שונים. גורמים אלה יכולים לפעול מתוך התא או מחוצה לו. הם מפעילים חלבונים מתווכים שאחראים על העברת המסר האפופטוטי.

שלב פסק הדין: ההחלטה על “ההתאבדות” נעשית באמצעות חומרים ייחודיים האחראים להעברת המסר האפופטוטי, המפעילים קולטני התאבדות בתאים. חומרים אלה יכולים להפעיל התאבדות וגם למנוע אותה.

שלב ההוצאה לפועל: המסר האופופטוטי עובר לחלבונים מיוחדים המוציאים לפועל את החיסול העצמי. בתוכם נכללת משפחה מיוחדת של אנזימים המיוצרים בכל תא ותא ומכונים קספאזות. היום ידועים עשרה אנזימים כאלה. אפשר לתאר אותם כעין סכינים חדים המאוחסנים בנדנם במצב מנוחה. כשתא מתפקד כראוי ומועיל לגוף, תהליך ההתאבדות משותק, והתא אינו מאפשר ל”אנזימי סכין” אלו לפעול. אך כשהתא מותקף על ידי גורם מזהם או הופך לממאיר ומסכן את הגוף, נשלפים אותם חלבונים קטלניים מנדנם ומתחילים לרסק את חלבוני התא האחרים; תשתיות התא נהרסות ועמן נפגע גם החומר התורשתי, והתא נכחד. בעת האחרונה זוהו אצל יונקים חלבונים נוספים המשתייכים לקבוצה זו של אנזימים.

עיבוד לכתבה מנייצ'ר