Новое исследование показывает, как диеты с высоким содержанием жиров способствуют росту колоректального рака

        

По мере того, как показатели смертности от рака в целом снижаются, врачи отмечают пугающую аномалию: смертность от колоректального рака у людей в возрасте до 55 лет, похоже, растет. По данным Американского онкологического общества, смертность в этой младшей группе увеличилась на 1 процент в период с 2007 по 2016 год.

Новое исследование, проведенное учеными Института Солка, предполагает, что диеты с высоким содержанием жиров способствуют росту колоректального рака, нарушая баланс желчных кислот в кишечнике и вызывая гормональный сигнал, который позволяет процветать потенциально раковым клеткам. Результаты, появившиеся в Cell 21 февраля 2019 г., могли бы объяснить, почему колоректальный рак, для развития которого могут потребоваться десятилетия, наблюдается у молодых людей, растущих в то время, когда диеты с высоким содержанием жиров являются обычным явлением. .

«Это исследование предлагает новый способ уменьшить воспаление, восстановить здоровье кишечника и резко снизить прогрессирование опухоли», – говорит профессор Рональд Эванс, директор лаборатории экспрессии генов, исследователь Медицинского института Говарда Хьюза и владелец кафедры «Марш Даймов» Солка. в молекулярной биологии и биологии развития.

Исследование, проведенное на мышиной модели, показывает, как образ жизни и генетика сходятся. Исследователи обнаружили, что у животных с мутацией APC, наиболее распространенной генетической мутацией, обнаруженной у людей с колоректальным раком, рак развивается быстрее, когда они питаются рационом с высоким содержанием жиров.

«Возможно, когда вы генетически предрасположены к раку толстой кишки, что-то вроде диеты с высоким содержанием жиров становится вторым хитом», – говорит соавтор исследования Рут Ю, штатный исследователь в лаборатории экспрессии генов в Солке. .

Кишечник и толстая кишка (обычно объединенные в кишечник) являются трудолюбивыми органами. Когда вы едите, ваша кишка должна постоянно регенерировать свою оболочку, чтобы устранить вред, нанесенный пищеварительными кислотами. Для этого в кишечнике находится популяция стволовых клеток, которые могут при необходимости пополнять клетки слизистой оболочки.

Ученые обнаружили, что колоректальный рак часто возникает в результате мутаций в этих стволовых клетках. Наиболее распространенная мутация, связанная с колоректальным раком, происходит в гене, называемом APC, который обычно действует как ген «супрессора опухолей», поскольку он контролирует частоту деления клеток. Мутации в гене APC могут удалить этот контроль и позволить клеткам быстро делиться и стать злокачественными.

За последние четыре десятилетия Эванс и его коллеги исследовали роль желчных кислот. (30 видов желчных кислот плавают в кишечнике, чтобы помочь переваривать пищу и поглощать холестерин, жиры и жирорастворимые питательные вещества.) Среди открытий лаборатории было открытие, что желчные кислоты посылают гормональные сигналы в стволовые клетки кишечника через белок, называемый фарнезоид. X-рецептор (FXR). Для нового исследования исследователи обнаружили, как диеты с высоким содержанием жиров влияют на гормональную передачу сигналов.

Первый автор исследования Тинг Фу (Ting Fu), сотрудник докторской диссертации в Salk, начал с того, что следил за подсказкой на мышиной модели с мутацией APC. У этих мышей развиваются ранние признаки колоректального рака, поэтому она решила одновременно контролировать уровень желчной кислоты у мышей. Она обнаружила, что типы желчных кислот, которые, как известно, взаимодействуют с FXR, увеличиваются одновременно с началом рака – и что присутствие дополнительных желчных кислот ускоряет прогрессирование рака.

«Мы наблюдали очень резкое увеличение роста рака, связанное с желчной кислотой», – говорит Майкл Даунс, старший научный сотрудник Salk и соавтор исследования. «Наши эксперименты показали, что поддержание баланса желчных кислот является ключом к снижению роста рака».

Исследователи показали, что кормление этих мышей рационом с высоким содержанием жиров было похоже на добавление масла в огонь: диеты с высоким содержанием жиров увеличивали уровни двух специфических желчных кислот, которые ослабляют активность FXR. Кишка хочет восстановить себя, а FXR поддерживает процесс медленным, устойчивым и безопасным. Когда желчные кислоты ингибируют FXR, группа стволовых клеток начинает быстро расти и накапливать повреждения ДНК.

«Мы знали, что диеты с высоким содержанием жиров и желчные кислоты являются факторами риска развития рака, но мы не ожидали обнаружить, что они оба влияют на FXR в стволовых клетках кишечника», – говорит Аннет Аткинс, штатный исследователь Salk and соавтор исследования.

У мышей с мутациями АРС развились доброкачественные образования, называемые аденомами. У людей аденомы распространены в кишечнике и обычно удаляются во время колоноскопии. Эти образования обычно занимают десятилетия, чтобы превратиться в злокачественную аденокарциному. И все же аденомы у этих мышей быстро становились злокачественными, когда им давали жирную пищу.

Наконец, исследователи обнаружили возможный клеточный механизм, объясняющий рост смертности от колоректального рака у молодых людей. Их теория состоит в том, что, поскольку диеты с высоким содержанием жиров стали более распространенными в Соединенных Штатах, все больше людей с мутацией APC ускоряют рост рака благодаря этим диетам.

Затем исследователи решили испытать новое оружие для борьбы с раком. Они использовали молекулу FexD, разработанную в Salk, для активации FXR в стволовых клетках кишечника. FexD, по-видимому, противодействует повреждению, вызванному несбалансированными желчными кислотами, как на мышиной модели органов, так и на клеточных линиях рака толстой кишки человека.

Несмотря на то, что необходимо провести больше экспериментов, прежде чем FexD будет проверен на людях, команда говорит, что кандидат в лекарства обладает некоторыми многообещающими качествами: он может достигать толстой кишки и действовать только на FXR, поэтому он должен вызывать меньше побочных эффектов, чем другие препараты .

«Хотя рак толстой кишки считается« неизлечимым », работа Тинга открывает совершенно новую границу в понимании и лечении заболевания», – говорит Эванс.

Источник:

https://www.salk.edu/news-release/Salk-scientists-uncover-how-high-fat-diet-drives-colorectal-cancer -growth /

      

Source link