Masová versus pesco-vegetariánská dieta a kolorektální rakovina (MeaTIc)

Kolorektální karcinom (CRC) je druhou nejčastější příčinou úmrtí na rakovinu v Evropě. Geografické kolísání výskytu ukazuje, jak velkou roli u tohoto onemocnění hrají faktory prostředí, zejména stravovací návyky. Přesvědčivé důkazy naznačují, že riziko CRC je zvýšeno konzumací červeného masa a zpracovaného masa (klasifikováno z hlediska rizika rakoviny jako 2A a 1, v tomto pořadí, WHO) a sníženo potravinami obsahujícími vlákninu. Co se týče jiných skupin potravin, jako jsou ryby, ačkoli epidemiologické studie naznačují snížení rizika CRC spojeného s jeho konzumací, důkazy pro tuto souvislost jsou považovány za omezené; podobně je tomu u neškrobové zeleniny a ovoce, i když existují náznaky ochranného účinku, je to považováno za omezené, a tedy méně přesvědčivé než u červeného a zpracovaného masa.

Je navrženo několik hypotéz vysvětlujících pozitivní vztah mezi červeným, zpracovaným masem a CRC: diety na bázi masa obsahují mutageny-karcinogeny vznikající při vaření, ale také peroxidaci lipidů a N-nitroso sloučeniny, jejichž tvorba je katalyzována hemem v tlustém střevě. V souladu s tím nedávné experimentální a epidemiologické studie na kohortě E3N a na randomizované placebem kontrolované studii SUVIMAX provedené naší skupinou prokázaly ústřední roli hemového železa v pozitivní souvislosti mezi masem a CRC. Podle těchto studií je tento účinek z velké části vysvětlen schopností hemového železa katalyzovat peroxidaci a indukovat peroxidaci vysoce luminálních polynenasycených mastných kyselin (PUFA), tvořících cytotoxické a genotoxické alkenaly, které následně indukují pozitivní selekci prekancerózních buněk mutovaných pro Apc, klíčový gen v CRC. Na tomto základě bylo také prokázáno, že antioxidanty, zejména tokoferol, modulují riziko rakoviny spojené s červeným masem u pokusných zvířat a lidí kontrolou peroxidace vyvolané hemovým železem. Nedávná data od výzkumníků prokázala, že mikrobiota se podílí na peroxidaci vyvolané hemem a bylo hlášeno, že střevní mikroflóra je nezbytná pro hemem indukovanou epiteliální hyperproliferaci a hyperplazii kvůli schopnosti snižovat funkci slizové bariéry. Bez ohledu na tyto zprávy není úloha střevního mikrobiomu při určování rizika rakoviny spojeného s červeným a zpracovaným masem jasná.

Mikrobiální fermentace potravin rostlinného původu spojená s nízkým rizikem CRC zvyšuje střevní mastné kyseliny s krátkým řetězcem (SCFA), mezi které patří butyrát, který má antineoplastickou aktivitu prostřednictvím inhibice histondeacetylázy a podpory apoptózy a mikrobiálně aktivovaných fytochemikálií, jako jsou polyfenoly s protizánětlivými a antioxidačními účinky. V souladu s tím je také známo, že proces fermentace vláken na SCFA vyžaduje střevní bakterie, protože bezmikrobní myši neprodukují téměř žádné SCFA. Tyto údaje jasně ukazují, že alespoň část účinku stravy na karcinogenezi tlustého střeva je zprostředkována střevním mikrobiomem. V souladu s tím je dobře známo, že strava utváří složení střevního mikrobiomu, jak je popsáno ve studii lidské venkovské populace a objevující se důkazy implikují zapojení střevní mikroflóry do CRC. Bylo navrženo, že mikroorganismy a jejich metabolity podporují karcinogenezi několika mechanismy, včetně indukce zánětlivých signálních drah, genetických mutací a epigenetické dysregulace. Nedávno provedená revize provedená na 31 studiích (lidských a zvířecích modelech) ukázala, že některé bakteriální skupiny jsou zvýšené (např. Fusobacterium spp, Alistipes, Staphylococcaceae, Akkermansia spp. a Metanobacteriales), zatímco jiní (např. Bifidobacterium, Lactobacillus, Faecalibacterium spp) jsou u CRC trvale snižovány s následným zvýšením potenciálně karcinogenních metabolitů (sloučeniny dusíku, žlučové kyseliny) a snížením SCFA (např. butyrát). Stále však není jasné, zda je dysbióza (nevyrovnaná mikrobiota) příčinou nebo důsledkem CRC. Tumorigeneze může skutečně způsobit zánět, ulceraci a nekrózu sliznice změnou mikroprostředí a podmínek růstu pro různé mikroorganismy, takže je obtížné pochopit, co je první. A dále, jak je dietní riziko zprostředkováno interakcí se střevním mikrobiomem? Jak může modulace mikrobiomu podpořit nebo zabránit rozvoji mikroprostředí obsahujícího prozánětlivé a karcinogenní metabolity, které podporují proces iniciace nádoru? Skupinové studie se subjekty konzumujícími různé typy stravy (tj. všežravci, vegetariáni, vegani) naznačují, že strava mění střevní mikrobiom a také cytotoxické a genotoxické aktivity obsahu luminálního tlustého střeva. Ve studii na deseti dobrovolnících, kteří drželi 5 dní striktně vegetariánskou stravu a poté přešli na striktně masožravou stravu, bylo prokázáno, že střevní bakterie reagují velmi rychle (24-48 hodin). Zejména bakteriální druhy schopné trávit komplexní sacharidy převládaly během období vegetariánské stravy, zatímco během diety založené na živočišných bílkovinách byly vybrány specifické bakteriální druhy, jako je Bilophila wadsworthia, které jsou schopny metabolizovat proteiny a produkovat toxické sloučeniny, jako jsou sekundární žlučové kyseliny ( BA, promotory karcinogeneze) a s velkým prozánětlivým potenciálem. Krmení stravy bohaté na vlákninu a nízkotučného afrického stylu Afroameričanům s vysokým rizikem rakoviny tlustého střeva a naopak krmení vysoce tučné stravy západního stylu s nízkým obsahem vlákniny Afričanům z venkova s ​​nízkým rizikem rakoviny způsobuje rozdíly v mikrobiom a v parametrech spojených s rizikem CRC. Předběžné údaje u lidí také ukazují, že když je do tradiční africké stravy složené z obilovin, luštěnin a zeleniny zavedena živočišná strava bohatá na tuky a jednoduché cukry, střevní mikrobiom se posouvá, což vede k postupné ztrátě biochemických funkcí spojených s SCFA. produkce, což skutečně naznačuje, že fekální mikrobiom může působit jako určující faktor rizika rakoviny tlustého střeva souvisejícího se stravou. Pokud jde o hemové železo, výzkumníci nedávno prokázali, že po krátkodobé expozici (14 dní) byla střevní mikroflóra potkanů ​​krmených hemem obohacena o Enterobacteriaceae a B. fragilis, zatímco Roseburia spp. a Lactobacillus spp. byly nedostatečně zastoupeny. Pozoruhodné je, že expanze Enterobacteriaceae se také vyskytuje u pacientů se zánětlivým onemocněním střev (IBD) s vysokým rizikem CRC a může vyvolat zánět ve střevním epitelu hostitele. Kromě toho je B. fragilis spojován se zánětem indukovanou rakovinou tlustého střeva. Bylo také prokázáno, že laktobacily mohou inhibovat železem indukovanou lipoperoxidaci. Je pozoruhodné, že modulace střevní mikroflóry pozorované po příjmu hemového železa vykazují podobnosti s těmi, které byly pozorovány u pacientů s kolorektálním karcinomem a zdravých dobrovolníků. Přestože je souvislost mezi střevní mikroflórou a CRC koncepčně zajímavá, tyto výsledky nepomáhají vysvětlit mechanismus modulace střevní mikroflóry stravou a následný dopad na riziko CRC. Kromě toho, zatímco mnoho studií bylo provedeno pro bakterie, houby nebyly metagenomickými studiemi prakticky prozkoumány, přesto se objevují jako klíčoví hráči podílející se na autoimunitních nebo zánětlivých poruchách, jak bylo nedávno prokázáno. Jejich relativní nízké zastoupení v počtu ve srovnání s bakteriemi vede k jejich podcenění, protože DNA hub často nelze purifikovat standardními postupy. Předběžné výsledky odhalily vyšší frekvenci S. cerevisiae u IBD, což je skupinová patologie spojená se zvýšeným rizikem CRC.