암 치료에서 식이 항산화제의 양면

The Two Sides of Dietary Antioxidants in Cancer Therapy

2020.

https://www.intechopen.com/chapters/74332

The Two Sides of Dietary Antioxidants in Cancer Therapy

 

항산화제의 위험성과 이점에 대해 많은 의견이 있지만, 현재로서는 항산화제에 의한 부작용이 암 치료 중 방사선 치료 중 흡연자를 제외하고 환자에게 불분명하다는 결론을 내리는 것이 합리적입니다.

1. 소개

암 환자의 치료에 사용되는 암 치료에는 수술, 화학 요법, 방사선 요법이 있으며 최근에는 암 환자에게 암 치료에 도움이 되는 항산화제가 제안되고 있다[ 2 ].

산화 방지제는 자유 라디칼 생성을 중화하고 산화 과정을 방해할 수 있는 물질입니다. 

항산화제는 출처에 따라 분류할 수 있습니다. 내인성 공급원(효소) 및 외인성 식이(카로티노이드, 플라보노이드, 페놀, 미네랄 및 비타민)

식이 항산화제의 사용은 주로 여러 질병에 기여하는 산화 스트레스를 완화합니다.

식이 항산화제는 또한 미네랄(셀레늄, 아연 또는 구리)과 미량 영양소(비타민 A, C, E)의 복잡한 혼합물입니다[ 6 ].

철, 아연, 망간, 구리 및 셀레늄과 같은 금속은 다양한 효소 항산화제의 보조인자로 간주되며 일부 영양소(β-카로틴, α-토코페롤, 아스코르브산 및 엽산)는 활성산소종(ROS)의 소거체로 간주됩니다.

2. 산화 스트레스

대부분의 자유 라디칼은 전자의 수로 인해 반응성이 심하고 불안정합니다. 따라서 그들은 안정성을 얻기 위해 다른 물질과 빠르게 반응합니다. 자유 라디칼은 가장 가까운 정상 입자를 공격하여 전자를 획득하는 반면 공격받은 입자는 전자를 잃어 자유 라디칼로 변하고 살아있는 세포에 해를 끼치는 연쇄 반응 과정을 시작할 수 있습니다. 

자유 라디칼의 예는 슈퍼옥사이드 음이온, 지질 알콕실, 지질 퍼옥사이드, 지질 퍼옥실 및 하이드록실 라디칼입니다. superoxide anion, lipid alkoxyl, lipid peroxide, lipid peroxyl, and hydroxyl radical

 

활성 산소 종(ROS)은 hydrogen peroxide and singlet oxygen와 같은 라디칼 종속물입니다.

자유라디칼은 근본적으로 reactive oxygen species (ROS) or reactive nitrogen species (RNS) 입니다.

이는 singlet oxygen, hydrogen peroxide, superoxide radicals, intermediary nitrite, and nitric oxide (NO) 을 포함합니다.

 

예를 들어, 세포 아미노산, 지질 및 DNA와 관련된 자유 라디칼로 인한 세포 손상의 경우, 활성 산소종(ROS)은 효소 및 비효소 세포 반응을 활성화할 수 있으며, 다양한 대사 과정 및 무엇보다도 유전자 발현을 방해합니다.

산화 스트레스는 활성 산소 종(ROS)과 항산화 저항성의 변화에 ​​따른 후유증입니다. 

산화 스트레스는 신경 퇴행성 질환, 파킨슨병 치매, 당뇨병, 암, 면역 체계 질환, 알츠하이머 질환, 심혈관 질환, 발암, 천식과 같은 다양한 상태의 발병에 기여할 수 있는 세포의 발달 및 기능을 제어합니다. 

산화 스트레스는 단백질, 핵산 및 지질의 산화, 막의 구조적 조정을 통해 세포 손상을 일으키기 쉬우며, 유발된 손상은 장기로 확장되어 전신화될 수 있습니다.

자유 라디칼의 영향을 상쇄하는 것은식이 요법의 일부로식이 항산화 제와 특정 항산화 보충제를 많이 섭취하는 것입니다. 

그러나 일부 보고서에서는 여러 항산화제를 결합하는 것이 단일 항산화 물질보다 장기적으로 더 낫다고 제안했습니다. 

2.1 항산화제

산화 방지제는 자유 라디칼 또는 활성 산소 종(ROS)의 제거제 역할을 하고 여러 질병 상태로 이어지는 산화를 방지합니다. 

항산화제는 낮은 농도에서 지질, DNA, 당 및 단백질의 산화를 방해합니다.

항산화 시스템은 효소적 항산화제와 비효소적 항산화제로 구성됩니다. 

효소적 항산화제 중에는 슈퍼옥사이드 디스뮤타제(SOD), 글루타티온 퍼옥시다제(GPx) 및 카탈라제(CAT)가 있습니다. 

비효소적 항산화제는 또한 세포 산화 환원 균형에 기여합니다.

예로는 에스트라디올, 멜라토닌과 같은 호르몬과 비타민 E 및 C와 같은 특정 영양소가 있습니다[ 17 ].

 

항산화제는 세 가지 기본 클래스로 분류됩니다.

1. 수퍼옥사이드 디스뮤타제(SOD), 글루타티온 환원효소(GR), 카탈라제(CAT) 및 Zn, Se, Cu 등과 같은 미네랄
2. 글루타티온(GSH), 플라보노이드, 카로티노이드, 비타민 C, 비타민 E 등 항산화제를 보호.
3. 손상된 DNA, 단백질, 산화된 지질 및 과산화물을 고정하는 화학 물질의 복잡한 조합을 포함하는 항산화제를 호. 예로는 DNA 복구 효소, 메티오닌 설폭사이드 환원효소, 프로테아제, 리파아제, 전이효소 등이 있습니다[.

2.2 식이 항산화제

식이 항산화제는 식품에서 발견되는 물질이며 자유 라디칼의 산화적 손상으로부터 세포, 조직 및 DNA를 보호합니다. 식이 항산화 보충제에는 단백질, 전분, 나트륨, 섬유질, 지방, 미네랄 및 비타민이 포함됩니다. 

 

항산화제와 산화촉진제 효과를 모두 갖는 식이 항산화제는 영양소(토코페롤, 카로티노이드, 프로비타민 A, 아스코르브산, 생리학적 역할을 하는 염기성 미량영양소)를 포함하고 식물화학물질과 폴리페놀도 포함합니다. 

식이 항산화제는 자유 라디칼을 제거하여 신체에 유용한 영향을 미칠 수 있으며 적절한 농도의 조직에서 사용할 수 있는 경우 산화환원 잠재력도 가질 수 있습니다. 

 

일부 식이 파이토케미컬의 경우, 어떤 질병 상태에 대한 직접적인 항산화제 섭취는 세포 신호와 유전자 발현에 대한 결과뿐만 아니라 건강에 덜 중요할 수 있다.

2.3 식이 항산화제 및 그 공급원의 예

2.3.1 비타민 C

2.3.2 비타민 D

세포 사이토카인의 발현을 억제하고 단핵구/대식세포가 강력한 항생 효과를 갖는 분자를 방출하도록 유도하기 때문에 항염증제로서의 기능을 합니다. . 그것의 부족은 전염병의 위험을 확장할 수 있습니다. 

2.3.3 비타민 E

자유 라디칼의 공격으로부터 신체의 생물학적 막과 핵산을 보존하는 매우 광범위한 능력을 가지고 있습니다. 

2.3.4 플라보노이드

염기성 플라보노이드 화합물에는 안토시아닌, 이소플라본, 플라본 등이 포함됩니다.

플라보노이드는 지질 화합물 라디칼에 수소를 공급한 후 페놀 라디칼(비활성)로 변형시켜 자유 라디칼을 파괴합니다. 

2.3.5 카로티노이드

이들은 광보호 작용을 나타내는 식이 항산화제입니다. 

식물에서 이러한 화합물은 광합성 부분에서 발견되며, 여기에서 이들은 추가 집광 음영으로 분류되고 햇빛으로 인한 피해를 방지합니다.

카로티노이드 중 베타카로틴, 리코펜, 루테인은 토마토, 당근 등과 같은 다양한 식물 공급원에서 얻습니다. 

2.3.6 폴리페놀

폴리페놀은 강력한 항산화제인 식물 결정 영양이 풍부한 미량 영양소입니다.

폴리페놀은 신경 보호 활동으로 유명합니다. 신경독으로 인한 손상으로부터 뉴런을 보호하고 신경 염증을 억제하고 기억력, 학습 및 심리적 능력을 향상시킬 수 있습니다. 

최근 증거에 따르면 산화 스트레스의 감소, 방어 신호의 증가, 항산화 효소, 신경 영양 인자 및 보호 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 촉진이 유익한 영향을 미칩니다.

3. 암 치료에서 식이 항산화제의 역할

ROS는 세포 대사에 의해 생성되는 산소를 함유한 화학적 반응성 입자입니다. 

적당한 양의 ROS는 세포 증식과 세포 생존을 관리하는 데 기본적인 역할을 합니다. 그럼에도 불구하고, ROS 수준의 증가는 지질, 단백질 및 DNA와 같은 세포 구성요소에 해를 끼칠 수 있어 세포 환원-산화(산화환원) 조건 사이의 불균형을 야기하고 항상성의 교란을 유발할 수 있습니다. 

지속적으로 증가된 활성산소종(ROS)은 극도의 세포 손상을 유발하고 세포 확장, 혈관신생 및 전이와 같은 세포 신호전달을 조절함으로써 발암을 유발합니다.

 

암 치료에 사용되는 항산화제 복용량에는 두 가지가 있습니다. 

종양 세포뿐만 아니라 전형적인 세포의 발달을 억제하는 예방적 낮은 부분과 전형적인 세포에 영향을 미치지 않으면서 암세포의 발달을 억제하는 치료적 높은 부분. 진행 중인 테스트에 따르면 화학요법에 항산화제를 사용하기 전에 특정 조건을 충족해야 합니다. 

 

폴리페놀을 함유한 식물 영양소는 신체에 대한 실행 가능한 항산화제로 입증되었으며 전립선, 폐암, 유방암, 혀, 위암, 후두암 및 결장암의 암 성장을 억제하는 것으로 보입니다[ 56 ]. 

또한 영양소 및 미네랄과 같은 보충제는 항산화 활성을 자극하고 암세포 증식을 억제하며 DNA 메틸화 경향이 있으며 세포 주기 포착을 촉진하여 암 위험을 줄일 수 있습니다.

스트레스를 받고 있는 암세포의 산화 환원 상태는 정상 세포와 같지 않다. 일반 세포는 과잉 활성 산소 종(ROS)의 시작과 끝 사이에 산화 환원 균형을 완벽하게 만드는 내인성 항산화 메커니즘에 의해 세포 항상성을 유지합니다. 

불행히도, 암 치료에 사용되는 치료 기술은 ROS 수준을 증가시키고 암세포에서 내인성 ROS 역치를 증가시킬 수 있으며 신장, 간 및 심장과 같은 특정 기관의 일반 세포가 산화 스트레스로 인한 산화 독성에 대해 효과가 없게 만들 수 있습니다. 

항산화 특성을 갖는 일부 화학 예방 화합물은 암세포에서 방사선 치료의 세포독성 효과를 완화하는 동시에 일반 세포 및 조직에 대한 피해를 줄이는 잠재력이 있는 것으로 알려져 있습니다. 

4. 암 치료에서 식이 항산화제의 모호함

암에 대한 현재 연구는 항산화제의 두 가지 다른 측면을 보여줍니다. 

항산화제는 암 환자를 위한 치료 시스템으로 유용할 뿐만 아니라 암세포 성장을 확장시키는 유해한 영향을 수반합니다[ 60 ].

 

플라보노이드와 페놀산은 화학요법의 부작용에 대한 효과적인 약제로 주목받고 있습니다.

 

항산화제가 암 환자에게 미치는 영향이 진정으로 해롭다는 것을 암시하는 발견이 이루어지고 있습니다. 

일부 항산화제는 특정 조건에서 산화촉진제로 작용한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 

또 다른 연구에 따르면 항산화제일 가능성이 있는 b-카로틴은 자유 라디칼을 시스템에서 찾는 동안 극도로 반응성인 카로티노이드 라디칼이 발생하므로 주의해서 사용해야 합니다.

 

연구는 항산화제를 건강한 사람이 섭취할 때 유익한 영향을 미친다는 것을 암시합니다.

그러나 종양 발달이 시작되면 높은 양의 항산화제는 종양 세포의 확장 증가를 막기 위해 피해야 합니다. 

 

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