Zkoumání mechanismu působení vlákniny na střevní mikroflóru a metabolity (MERLIN)

Ze všech pacientů podstupujících radioterapii pro rakovinu v letech 2018 a 2019 bylo 28,6 % léčeno pro maligní onemocnění pánve. Dávka radioterapie nutná k vyléčení nádoru často vyvolává nežádoucí účinky v okolních zdravých tkáních, které mohou významně ovlivnit kvalitu života pacienta. Chemoradiace, přidání chemoterapie k radioterapii, zlepšuje míru vyléčení nádoru pomocí radiosenzibilizace nádoru, ale na úkor zhoršených účinků na normální tkáň. Většina pacientů starších 80 let není schopna tolerovat chemoradiaci. Se stárnutím populace existuje naléhavá klinická potřeba najít alternativy k chemoradiaci.

Rozdíl ve složení a diverzitě střevní mikroflóry byl zjištěn u pacientů, kteří reagují na imunoterapii oproti pacientům, kteří nereagují na imunoterapii, au pacientů, u nichž se po radioterapii projevují různé úrovně toxicity. To naznačuje, že mikrobiota by mohla být použita k predikci, prevenci nebo léčbě radiační enteropatie. Často zjištěným vedlejším účinkem u pacientek s radioterapií pánve je průjem. Mnoho pacientů s radioterapií pánve dostává formu dietní vlákniny, známou jako psyllium slupka (ispaghula slupka nebo FybogelTM), aby zvládla své průjmové symptomy. Dietní vláknina jako psyllium a inulin jsou nestravitelné sacharidy, které se nacházejí v ovoci, zelenině, celozrnných výrobcích a luštěninách. Jsou anaerobně fermentovány střevními bakteriemi a produkují SCFA, včetně acetátu, propionátu a butyrátu. SCFA jsou hlavními činiteli v souhře mezi stravou, mikrobiotou a zdravím a mají protizánětlivé a také protinádorové vlastnosti.

Je prokázáno, že vysoký příjem vlákniny snižuje riziko diabetu 2. typu, rakoviny tlustého střeva a kardiovaskulárních onemocnění snížením trávení a vstřebávání makroživin a zkrácením doby kontaktu karcinogenů se střevním lumenem. Objevují se důkazy, že zařazení doplňků stravy s vlákninou do stravy by mohlo změnit odpověď nádoru na radioterapii. Pokud by se to potvrdilo u lidí, znamenalo by to velký pokrok v léčbě pacientů.

Na myším modelu kolitidy, vykazující podobné akutní příznaky jako v důsledku radioterapie, přidání psyllia do stravy snížilo zánět tlustého střeva a chránilo těsná střevní spojení. Tím se zabránilo pronikání luminálních zánětlivých molekul přes střevní stěnu. V podobném modelovém systému psyllium snižovalo závažnost kolitidy u myší bez specifických patogenů a bakterií C57BL/6 prostřednictvím mechanismů závislých a nezávislých na mikrobiotě.

Inulin, další dietní vláknina, rychle fermentuje v proximálním tlustém střevě. Zde selektivně zvyšuje růst producenta butyrátu Faecalibacterium prausnitzii a Bifidobacterium spp.. Bifidobakterie jsou spojeny s protinádorovými účinky a zvýšenou funkcí dendritických buněk, což vede ke zvýšené aktivaci a akumulaci cytotoxických T-buněk (CD8+) v mikroprostředí nádoru.

Vyšetřovatelé našli slibné předběžné údaje v našich studiích na myších, což naznačuje, že psyllium s inulinem zvyšuje kontrolu nádoru. Imunodeficientní myši krmené 10% inulinovou dietou měly zlepšenou kontrolu nádoru po 6 šedém (Gy) ionizujícím záření. Imunokompetentní myši vykazovaly opožděný růst nádoru, když dostávaly psyllium plus inulin ve srovnání s normální stravou nebo stravou s nízkým obsahem vlákniny, doprovázenou významně zvýšenou infiltrací cytotoxických T buněk nádorem. Psyllium plus inulin také významně zvýšily procento zbývajícího střeva po 14 Gy ve srovnání s dietou s nízkým obsahem vlákniny nebo samotným psylliem. Strava psyllium plus inulin také upravila střevní imunitu, zejména B buňky. Navíc u myších aloimplantátů odvozených od buněk rakoviny močového měchýře UPPL 1591 měly CD8+ (cytotoxické) T buňky vyšší skóre pro psyllium a psyllium plus inulin než psyllium plus rezistentní škrob. Ve srovnání s lidmi jsou však inbrední myši geneticky podobnější a jsou drženy v kontrolovaných podmínkách prostředí, takže lidé pravděpodobně vykazují větší variabilitu v reakci na zásah dietní vlákniny.

Vyšetřovatelé budou studovat skupinu lidských účastníků, aby vyhodnotili toleranci a reakce na inulin a psyllium plus inulin, pokud jde o střevní vedlejší účinky, významné změny v mikrobiotě, hladiny SCFA v plazmě a stolici a plazmatické zánětlivé cytokiny. Vyšetřovatelé budou také zkoumat, zda lze respondenty a osoby, které nereagují v rámci studie, identifikovat ze základních informací o stravě a/nebo mikrobiální aktivity (na základě měření fekálního SCFA), protože současná strava jednotlivce ovlivní jejich reakci na úpravu vlákniny ve stravě.