In 1990 concludeerden de deelnemers aan een workshop, gesponsord door het Amerikaanse National Cancer Institute, dat sojabonen verscheidene vermoedelijke chemopreventieve stoffen bevatten. Sindsdien is er veel onderzoek verricht naar het potentieel van voedingsmiddelen op basis van soja om het risico op kanker, en in het bijzonder borstkanker, te verminderen. De aanvankelijke aandacht voor borstkanker kan op verschillende factoren worden teruggevoerd: de historisch lage incidentie van borstkanker in Azië, waar voedingsmiddelen op basis van soja een belangrijke voedingscomponent vormen; onderzoek dat aantoont dat isoflavonen – een van de vermoedelijke chemopreventieve agentia die in sojabonen werden geïdentificeerd – een anti-oestrogene werking kunnen hebben; vroege epidemiologische gegevens die een omgekeerd evenredig verband aantonen tussen de inname van soja en het risico op borstkanker; en studies op basis van knaagdieren die aantonen dat de inname van soja een beschermend effect heeft tegen door carcinogenen veroorzaakte borstkanker.
De laatste jaren is de relatie tussen voedingsmiddelen op basis van soja en borstkanker echter controversieel geworden door de bezorgdheid dat van soja afgeleide isoflavonen, die onder bepaalde experimentele omstandigheden oestrogeenachtige eigenschappen vertonen, de groei van bestaande oestrogeengevoelige borsttumoren kunnen stimuleren. Deze bezorgdheid bestaat wegens bewijsmateriaal dat aantoont dat isoflavonen oestrogeenreceptoren (ERs) binden en transactiveren, proliferatie en oestrogene markers induceren in MCF-7 cellen, een ER positieve (ER+) borstkanker cellijn, en oestrogene effecten uitlokken in voortplantingsweefsels van knaagdieren. In tegenstelling tot deze bevindingen blijkt uit epidemiologisch bewijs dat bij Aziatische vrouwen een hogere soja-inname geassocieerd is met een vermindering van het risico op borstkanker met bijna een derde en dat Japanse borstkankerpatiënten, in vergelijking met westerse vrouwen, betere overlevingskansen vertonen, zelfs na controle van het stadium van de diagnose.
In 2006 concludeerde de American Cancer Society dat borstkankerpatiënten veilig tot drie porties traditionele sojavoedingsmiddelen per dag kunnen consumeren, hoewel de groep het gebruik van meer geconcentreerde bronnen van isoflavonen, zoals poeders en supplementen, afraadde. Andere deskundigen zijn minder voorstander van het gebruik van isoflavonen bevattende producten voor borstkankeroverlevenden en in sommige gevallen voor vrouwen met een hoog risico op deze ziekte. Het is begrijpelijk dat veel vrouwen in verwarring verkeren over het al dan niet opnemen van soja in hun dieet. Daarom moeten gezondheidswerkers een beter inzicht krijgen in het huidige bewijsmateriaal in verband met soja en borstkanker, zodat ze hun patiënten en cliënten beter kunnen adviseren. In deze analyse en commentaar proberen we de huidige bezorgdheid over oestrogeenachtige effecten van isoflavonen in de borst te schetsen en deze bezorgdheid te plaatsen in de context van recent bewijsmateriaal over het gebruik van oestrogeentherapie (ET) bij postmenopauzale vrouwen.
Achtergrond over isoflavonen
De drie soja-isoflavonen zijn genisteïne, daidzeïne en glycitein. Deze niet-steroïde verbindingen zijn van nature aanwezig in sojabonen en niet-gefermenteerde voedingsmiddelen op basis van soja, voornamelijk in hun bèta-glucosidevormen: genisteïne, daïdzine en glycitine. In dit document verwijzen de hoeveelheden isoflavonen naar het aglycoongewicht, dat ~60% van de glycoside uitmaakt. In de sojaboon zelf en in de meeste sojaproducten nemen genistine/genisteïne, daidzin/daidzeïne en glycitine/glycitein respectievelijk ongeveer 50-55%, 40-45% en 5-10% van het totale gehalte aan isoflavonen voor hun rekening. Oudere volwassenen in Japan en Shanghai, China, consumeren gewoonlijk tussen 25 en 50 mg/d isoflavonen en waarschijnlijk niet meer dan 5% van deze populaties consumeren ≥ 100 mg/d . Daarentegen consumeren mensen in de Verenigde Staten en Europa gemiddeld < 3 mg/d isoflavonen .
Isoflavonen zijn difenolverbindingen met een chemische structuur vergelijkbaar met oestrogeen die zich binden aan zowel oestrogeenreceptoren alfa (ERα) als bèta (ERβ) en om deze reden worden ze gewoonlijk fyto-oestrogenen genoemd . Isoflavonen vertonen oestrogeenachtige eigenschappen maar binden zich zwakker aan ER’s dan 17β-estradiol (E2), dat het primaire fysiologische oestrogeen is. Genisteïne, het belangrijkste circulerende en best bestudeerde isoflavon, transactiveert ERα en induceert oestrogene effecten met ~103-104 minder potentie dan E2 . De serumisoflavonconcentraties na een maaltijd met veel soja kunnen echter lage micromolaire niveaus bereiken en daarmee de totale oestrogeenconcentraties na de menopauze met ~103 overschrijden. Dit bewijs heeft bijgedragen tot het idee dat isoflavonen mogelijk oestrogeenachtige effecten kunnen opwekken en dus kunnen dienen als een natuurlijk alternatief voor ET bij postmenopauzale vrouwen. Isoflavonen binden zich ook bij voorkeur aan en transactiveren ERβ in vergelijking met ERα en induceren verschillende veranderingen in ER-conformatie, wat leidt tot speculaties dat zij als selectieve oestrogeenreceptormodulatoren (SERM’s) kunnen fungeren. Ondanks deze benaming is er, in tegenstelling tot verschillende vormen van oestrogeen, weinig bewijs voor duidelijke oestrogeenachtige of antiestrogeenachtige effecten van de inname van sojavoeding of isoflavonen op de menselijke borst of een aantal andere parameters.
Effecten van isoflavonen op de proliferatie van borst/borstcellen
Dierstudies
De bezorgdheid over de mogelijke tumorstimulerende effecten van isoflavonen is grotendeels gebaseerd op het proliferatieve effect van genisteïne op MCF-7 cellen in vitro en in studies van borstkanker bij knaagdieren. Een verscheidenheid van studies heeft aangetoond dat isoflavonen ER+ menselijke borstkankercel xenoplanten stimuleren in ovariectomiseerde athymische muizen, oestrogeen-afhankelijke borsttumoren in ratten, en voortplantingsweefsels in volwassen vrouwelijke muizen. Ander onderzoek met knaagdiermodellen heeft ook aangetoond dat genisteïne het voornaamste isoflavon is dat verantwoordelijk is voor tumorstimulatie; dat meer bewerkte sojaproducten resulteren in snellere tumorgroei dan minder bewerkte sojaproducten; en dat genisteïne de werkzaamheid van tamoxifen remt, een SERM dat gebruikt wordt bij de behandeling en preventie van borstkanker.
Zelfs in knaagdiermodellen zijn isoflavonen echter over het algemeen zwakke oestrogeenagonisten ten opzichte van E2. De meeste knaagdierstudies gebruiken doses die minstens 5 keer hoger zijn dan de hoeveelheid die gevonden wordt in traditionele Aziatische diëten, en veel studies hebben directe injectie van gezuiverde isoflavonen gebruikt, wat resulteert in aanzienlijk hogere niveaus van niet-geconjugeerde isoflavonen dan toediening via de voeding. Belangrijk is dat de dosis isoflavonen die nodig is voor oestrogeenachtige effecten bij vrouwen nog steeds niet geïdentificeerd is, ondanks drie decennia van studie. Dus hoewel isoflavonen duidelijk werken als oestrogenen in knaagdiermodellen, zijn relevante dosis-effecten voor menselijke consumptie nog steeds erg onduidelijk.
Er zijn verschillende opmerkelijke beperkingen/zwakheden van de geovariectomiseerde athymische muismodellen die gebruikt werden in veel van de experimenten die hierboven vermeld werden. Ten eerste, het gebrek aan immuunfunctie, een noodzakelijk element van deze modellen, kan een potentieel mechanisme elimineren waardoor genisteïne de ontwikkeling van tumoren vermindert. Recent onderzoek in B6C3F1 muizen toont aan dat een verbeterde immuunfunctie als gevolg van voorbehandeling met genisteïne (20 ppm) gecorreleerd is met bescherming tegen chemisch geïnduceerde mammatumoren. Ten tweede, in tegenstelling tot postmenopauzale vrouwen, produceren muizen met eierstokken niet voldoende endogeen om de ontwikkeling en groei van oestrogeen-afhankelijke tumoren te bevorderen. De effecten van isoflavonen treden dus op in een oestrogeen-verarmde omgeving die niet accuraat de condities van premenopauzale of postmenopauzale vrouwen weerspiegelt. Men heeft aangevoerd dat oestrogene en tumor-stimulerende effecten van isoflavonen alleen duidelijk kunnen zijn in dit type van hypoestrogene omgeving. Deze kritiek is echter ondervangen door twee verschillende modellen waarin isoflavonen nog steeds tot tumorstimulatie leiden. In het ene model worden muizen geïmplanteerd met MCF-7Ca cellen die getransfecteerd zijn met het enzym aromatase, waardoor de cellen oestrogeen kunnen synthetiseren; in het andere model krijgen muizen voortdurend kleine hoeveelheden oestrogeen toegediend.
Een derde punt van kritiek heeft betrekking op de dosis isoflavonen. In veel studies die oestrogene effecten aantonen, worden muizen blootgesteld aan een hoeveelheid genisteïne (750 ppm) die veel groter is dan de normale inname via de voeding. In Japan bijvoorbeeld consumeren volwassenen dagelijks ongeveer 15-20 mg genisteïne (de totale gemiddelde inname van isoflavonen is ongeveer 40 mg), wat overeenkomt met een voedingsconcentratie van ongeveer 30-40 ppm. Uitgedrukt op caloriebasis, om aan te passen voor verschillen in metabolisme, is het verschil tussen de blootstelling aan isoflavonen van mensen en knaagdieren ~8-16 keer hoger dan de 25-50 mg per 1800 Kcal in een traditioneel Aziatisch dieet. (Een muis van 30 gram die 3 gram voedsel/d met 750 ppm genisteïne consumeert, zal ~2,25 mg/d aan isoflavonen consumeren, wat gelijk staat aan ~405 mg per 1800 Kcal). Blootstelling aan gezuiverde genisteïne niveaus zo laag als 150 ppm is ook aangetoond dat MCF-7 celgroei stimuleert, zij het in mindere mate dan hogere genisteïne doses of E2 behandeling . Ten vierde is het niet duidelijk in welke mate de bestaande MCF-7 xenoplanten in naakte muizen tumoren van borstkankerpatiënten weerspiegelen. Deze tumoren zijn volledig getransformeerd en bestaan uit cellen die uiterst gevoelig zijn voor de groeistimulerende effecten van oestrogeen. Tenslotte hebben andere potentieel relevante knaagdiermodellen aangetoond dat isoflavonen of geïsoleerd soja-eiwit (ISP is per definitie >90% eiwit) de groei van tumoren in muizen geïmplanteerd met MCF-7 cellen onderdrukken in plaats van stimuleren, en zelfs de werkzaamheid van tamoxifen versterken.
Clinische studies
Borstweefsel wordt sterk gereguleerd door geslachtshormonen, met name oestrogenen en progestagenen, en borstepitheliale proliferatie wordt veel gebruikt als indicator van hormonale blootstelling of effect. De proliferatie van epitheelcellen is ook een belangrijke prognostische marker voor borstkanker bij de mens en kan helpen bij het voorspellen van het risico in verband met verschillende hormonale middelen. Een gebruikelijke methode om de proliferatie te evalueren is de immunohistochemische merker Ki67 (ook MIB1 genoemd), een nucleair eiwit dat tot expressie komt in cellen in alle actieve fasen van de cyclus, maar niet in rustende of rustende cellen. Ki67 labeling correleert significant met een hogere graad van carcinoom, klinische respons op endocriene therapie, hoger risico van recidief, en slechtere overleving bij patiënten met vroege borstkanker.
Er werden vier trials gevonden, twee met borstkankerpatiënten, één met gezonde proefpersonen, en één met vrouwen die een borstbiopsie of definitieve chirurgie voor borstkanker ondergingen. In geen enkel geval leidde de interventie tot een toename van de proliferatie van borst epitheliale cellen, wat in deze studies gebruikt werd als een marker van potentiële tumorbevordering. De dagelijkse inname van isoflavonen in deze studies varieerde van 36 tot >100 mg en de studie duur van 2 weken tot een jaar . Ter vergelijking, postmenopauzale ET resulteert in een bescheiden variabele toename van de proliferatie, terwijl oestrogeen plus progestine therapie (EPT) resulteert in een meer significante toename van de proliferatie van borstcellen .
In een van de trials uitgevoerd bij gezonde proefpersonen, gebruikten 28 postmenopauzale vrouwen gedurende 2 weken 60 g getextureerd plantaardig (soja) eiwit met 45 mg isoflavonen. Er werden geen statistisch significante effecten op de celproliferatie of verschillende andere oestrogeen-responsieve markers gevonden, waaronder progesteronreceptorexpressie, Bcl-expressie, en cellen die apoptose en mitose ondergaan. De niveaus van het oestrogeen-gereguleerde eiwit pS2 namen echter aanzienlijk toe na sojaconsumptie in het tepelaspiraat (NAF) van de borst. De tweede studie was een 12 weken durend Zweeds onderzoek waarbij 51 gezonde postmenopauzale vrouwen dagelijks een placebo innamen of een supplement dat 36 mg/d isoflavonen leverde. Er werden geen statistisch significante effecten van isoflavonenbehandeling gezien op celproliferatie of verschillende andere indicatoren van oestrogene werking (Tabel 1).
Twee andere pilootstudies met borstkankerpatiënten vonden ook geen effect van isoflavonensupplementen op borstcelproliferatie. De interventieperiode bedroeg gemiddeld 23 dagen in één studie en een jaar in de andere. In beide studies werden de proefpersonen blootgesteld aan ≥ 100 mg isoflavonen per dag; de studie van één jaar omvatte echter slechts 9 vrouwen per groep en is alleen gepubliceerd als een abstract. Interessant is dat in deze studie biopsies genomen uit de contralaterale borst een toename in borstcelproliferatie aan het licht brachten op baseline, wat het idee ondersteunt dat de “gezonde” contralaterale borst van borstkankerpatiënten een verhoogd risico kan hebben op het ontwikkelen van een tumor .
Naast het gebrek aan effect op de celproliferatie werd in geen van de vijf studies (drie bij premenopauzale, één bij postmenopauzale en één bij pre- en postmenopauzale vrouwen) vastgesteld dat de blootstelling aan isoflavonen uit sojavoedingsmiddelen, ISP, supplementen op basis van soja of rode klaver een significante invloed had op de dichtheid van het borstweefsel (tabel 1). Een grotere dichtheid van het borstweefsel wordt geassocieerd met een verhoogd risico op borstkanker en zoals het geval was voor de celproliferatie, staat het gebrek aan effecten van isoflavonen op de dichtheid van het borstweefsel in het algemeen in contrast met de effecten van ET en EPT (zie verder).
Twee bijkomende klinische studies zijn het becommentariëren waard (Tabel 1). In het ene werd borst-NAF verzameld gedurende een periode van in totaal een jaar. Monsters werden genomen gedurende drie maanden voorafgaand aan de blootstelling aan soja, vervolgens gedurende 6 maanden waarin vrouwen 37,5 g ISP consumeerden die dagelijks 75 mg isoflavonen leverden, en vervolgens gedurende 3 maanden na het staken van de soja-inname . Hyperplastische epitheelcellen werden waargenomen bij 7 van de 24 (29,2%) vrouwen (4 premenopauzaal en 3 postmenopauzaal) terwijl ze soja consumeerden, terwijl hyperplastische cellen vóór de sojaconsumptie slechts bij 1 van de 24 vrouwen (4,2%) werden waargenomen. De auteurs concludeerden dat deze bevindingen suggereren dat soja-isoflavonen een oestrogene stimulans uitoefenen op het borstweefsel. Het is echter belangrijk erop te wijzen dat dit een pilootstudie was met verschillende beperkingen, waaronder het ontbreken van een controlegroep, een hoog uitvalpercentage (slechts 15 van 37 proefpersonen beëindigden de 12 maanden durende kuur), en het feit dat de hyperplastische epitheelcellen in de NAF bleven bestaan tot ver na het stopzetten van de soja-eiwitinname. Bovendien bleek uit een recentere studie met 34 premenopauzale vrouwen dat isoflavonen geen invloed hadden op de cytologie van borstcellen na één maand blootstelling aan ~24 of 42 mg/d isoflavonen. Hoewel de beschikbare onderzoeken naar borstproliferatie en -dichtheid geen statistisch significante effecten van isoflavonenbevattende producten hebben gevonden, is het belangrijk te erkennen dat veel van deze onderzoeken kleine steekproefgroottes betroffen of relatief kort van duur waren.
Ten slotte werden twee epidemiologische onderzoeken geïdentificeerd die de relatie tussen soja- of isoflavoneninname en borstkankeroverleving onderzochten. De eerste studie toonde aan dat de inname van sojavoedingsmiddelen geen verband hield met de overleving tijdens de follow-upperiode van 5,2 jaar. In deze studie was ongeveer 63% van de 1001 Chinese gevallen van borstkanker (op 1459 personen in het totale cohort) waarvoor gegevens over de receptorstatus beschikbaar waren, ER+. In de andere studie werd de inname van isoflavonen geassocieerd met een verminderd risico van sterfte door alle oorzaken gedurende de follow-up periode van ongeveer 5 jaar, bij vergelijking van de vijfde versus de eerste inname quintielen. De inname van isoflavonen werd ook geassocieerd met een marginale vermindering van het risico op borstkankerspecifieke mortaliteit, hoewel het effect niet statistisch significant was. Van belang is dat de inname van isoflavonen voor het vijfde kwintiel slechts 7,48 en 0,60 mg/d was voor respectievelijk all-cause en borstkankerspecifieke mortaliteit, en het percentage ER+ patiënten onder de 1210 proefpersonen was niet aangegeven.
Estrogeen en borstkankerrisico
Omdat de oestrogeenachtige effecten van isoflavonen de kern vormen van de controverse over soja en borstkanker, biedt het begrijpen van de relatie tussen oestrogeen en borstkanker een mogelijk nuttig perspectief. Er is een grote hoeveelheid bewijsmateriaal dat endogene oestrogenen betrokken zijn bij de etiologie van bepaalde types borstkanker. Endogene oestrogenen verhogen de proliferatie van het borst epitheel en kunnen de groei van oestrogeen-gevoelige neoplastische of preneoplastische cellen vergemakkelijken. Veel van de belangrijkste epidemiologische risicofactoren voor borstkanker houden ook verband met de blootstelling aan endogeen oestrogeen. Zo wordt bijvoorbeeld een langere levenslange blootstelling aan oestrogeen uit de eierstokken – zoals bij een vroege menarche en een late menopauze – in verband gebracht met een verhoogd borstkankerrisico, terwijl oophorectomie het risico bij premenopauzale vrouwen vermindert. Bij postmenopauzale vrouwen worden hogere endogene circulerende oestrogeenconcentraties in verband gebracht met een verhoogd risico, evenals zwaarlijvigheid en alcoholgebruik, die beide resulteren in hogere endogene oestrogeenniveaus. Omgekeerd zijn behandeling met tamoxifen en raloxifene, die de ER-activiteit in de borst remt, en aromataseremmers, die de endogene oestrogeenproductie verminderen, effectief voor de behandeling en preventie van ER+ borstkanker .
Het risico van borstkanker geassocieerd met exogene oestrogeenblootstelling is echter minder duidelijk, gedeeltelijk als gevolg van recente resultaten van het Women’s Health Initiative (WHI). Deze studie bestond uit twee grote parallelle gerandomiseerde, dubbelblinde, placebogecontroleerde klinische proeven van hormoontherapie, ontworpen om de effecten van geconjugeerde equine oestrogenen (CEE) alleen (voor vrouwen met voorafgaande hysterectomie) of in combinatie met het progestine medroxyprogesteronacetaat (MPA) te evalueren. In de WHI Estrogen + Progestin Trial leidde het gebruik van CEE + MPA tot een 26% toename van het borstkankerrisico (38 vs 30 gevallen per 10.000 persoonsjaren), hetgeen in de gewogen analyse zeer significant was (P < 0,001) . In de WHI Estrogen-Alone Trial echter, na een gemiddelde van 7,1 jaar follow-up, hadden vrouwen die alleen CEE van 0,625 mg/d kregen 18% minder kans om invasieve borstkanker te ontwikkelen vergeleken met vrouwen in de placebogroep (26 vs 33 gevallen per 10.000 persoonsjaren; P = 0,09) . Wanneer deze laatste analyse werd beperkt tot therapietrouwe proefpersonen, werd het risico in de CEE-groep met een derde verminderd (P = 0,03), terwijl de incidentie van gelokaliseerd borstcarcinoom en ductaal carcinoom lager was met respectievelijk 31% en 29% .
De reden voor de marginale vermindering van het borstkankerrisico geassocieerd met oestrogeen-alleen therapie in de WHI trial is momenteel onbekend. Eerdere epidemiologische gegevens over de effecten van ET op het risico van borstkanker zijn gemengd, maar wijzen in het algemeen op ofwel geen significant effect ofwel een bescheiden risicotoename bij langdurige blootstelling. Variatie binnen en tussen observationele studies kan verband houden met een verscheidenheid van factoren, waaronder selectie van proefpersonen, screeningsfrequentie, duur van hormoongebruik, hormoonformuleringen en doses, en patiëntkenmerken zoals voortplantingsgeschiedenis, body mass index, en endogene oestrogeencontext op de achtergrond. Niettemin zijn de totale risico’s van observationele studies over het algemeen klein voor ET en aanzienlijk lager dan die voor gecombineerde EPT, in overeenstemming met de WHI-resultaten. Belangrijk is dat studies naar het gebruik van ET bij overlevenden van borstkanker (in het algemeen voor perioden < 5-10 jaar) ook een minimaal of enig risico op terugkeer of sterfte aangeven.
Directe effecten van ET (CEE in het bijzonder) op de proliferatie en dichtheid van de borst zijn in het algemeen bescheiden en minder dan die welke met EPT worden gezien. In een van de weinige klinische studies waarin de borstproliferatie na ET en EPT werd geëvalueerd, vertoonden postmenopauzale vrouwen die EPT gebruikten maar geen ET, een significant grotere epitheliale Ki67-expressie van de borst in terminale ductale lobulaire gebieden. In deze studie werd ET geassocieerd met een bescheiden hoger percentage epitheliaal borstoppervlak (~15%) in vergelijking met de controlegroep (~7%; P = 0,01), terwijl EPT resulteerde in een grotere dichtheid dan die welke met ET werd gezien (~24%; P = 0,02 in vergelijking met ET).
In overeenstemming met deze bevindingen meldde het gerandomiseerde placebogecontroleerde klinische onderzoek Postmenopausal Estrogen/Progestin Interventions (PEPI) een niet-significante verandering in mammografische dichtheid van +1,2% na 1 jaar behandeling met CEE, vergeleken met significante toenames van +3,1 tot +4,8% voor verschillende EPT-regimes. In de WHI werden geen absolute veranderingen in mammografische dichtheid gerapporteerd, hoewel CEE resulteerde in een groter totaal percentage vrouwen met abnormale mammogrammen (36,2% voor CEE vergeleken met 28,1% voor placebo).
In conclusie, terwijl er algemene overeenstemming is dat endogene oestrogeenblootstelling een belangrijke rol speelt in de etiologie van borstkanker, is de mate waarin postmenopauzale exogene oestrogeenblootstelling het risico beïnvloedt veel minder zeker. De huidige gegevens suggereren dat het gebruik van orale ET (met name CEE) door relatief gezonde postmenopauzale vrouwen gedurende < 10 jaar een zeer laag of geen risico op borstkanker heeft en een minimaal tot geen effect heeft op de terugkeer van borstkanker of de mortaliteit bij borstkanker-overlevenden. Deze informatie biedt een zinnige context om de mogelijke nadelige effecten van sojavoedingsmiddelen of isoflavonen in de voeding te overwegen. Gezien het lage algemene risico geassocieerd met farmacologische oestrogeenblootstelling, hoe redelijk is het dan om te verwachten dat zwakke oestrogeenachtige effecten van van soja afgeleide isoflavonen (die nog duidelijk moeten aangetoond worden in de borst) het risico op borstkanker kunnen verhogen of de prognose van borstkankerpatiënten kunnen verslechteren?