Suplementación con aceite de pescado, nutrigenómica y prevención del cáncer colorrectal

1. Justificación y objetivos específicos

El cáncer colorrectal (CCR) es el tercer cáncer más común y la segunda causa más frecuente de mortalidad relacionada con el cáncer en los Estados Unidos. Los estudios en animales y humanos han sugerido que los ácidos grasos poliinsaturados (PUFA) n-3 de origen marino, el ácido eicosapentanoico (EPA) y el ácido docosahexanoico (DHA), tienen propiedades inhibidoras del cáncer mientras que, por el contrario, los PUFA n-6 como el ácido araquidónico (ARA ) puede promover la tumorigénesis. El mecanismo detrás de estos efectos opuestos probablemente se deba a las diferencias en la actividad biológica de sus productos finales de eicosanoides y sus efectos sobre la inflamación crónica. La prostaglandina E2 (PGE2) es un eicosanoide proinflamatorio que se produce de forma anómala tanto en los adenomas colorrectales como en el cáncer y se deriva del ARA a través de la vía de la ciclooxigenasa. El EPA se convierte a través de la misma vía en prostaglandina E3, que tiene de 4 a 7 veces menos afinidad por el receptor de prostaglandina E, es menos inflamatoria e incluso puede ser proapoptótica en comparación con la PGE2. Como tal, puede ser la proporción de ARA a EPA y DHA en lugar de los niveles absolutos de PUFA n-3 de origen marino lo que más contribuye a sus efectos antiproliferativos y proapoptóticos.

Sin embargo, la proporción de ARA a EPA + DHA se puede manipular mediante la suplementación con aceite de pescado; los factores genéticos pueden jugar un papel clave en la determinación de esta proporción. Estudios recientes de haplotipos y asociación de todo el genoma han demostrado que hasta el 28 % de la variación aditiva en los niveles tisulares de ARA se explica por variantes en un solo gen, el ácido graso desaturasa 1 (FADS1). FADS1 es la enzima limitante de la velocidad en la conversión de ácido linoleico (LA), el PUFA consumido con mayor frecuencia, en ARA, y los homocigotos para el alelo T (frecuencia de población del 13 %, HapMap -CEU) en rs174537 tienen una desaturasa de ácidos grasos más baja actividad y subsecuentemente bajar los niveles tisulares de ARA. Si bien el EPA se puede producir in vivo a partir del ácido α-linolénico, en los seres humanos, este proceso es extremadamente ineficiente y la mayor parte del nivel de EPA en los tejidos se deriva directamente del consumo dietético de pescado graso. Por lo tanto, la alta actividad de FAD1 y, posteriormente, el aumento de los niveles tisulares de ARA pueden contrarrestar algunos de los beneficios potenciales de la suplementación dietética con aceite de pescado. Hasta la fecha, ningún estudio publicado anteriormente ha investigado cómo las variantes genéticas que influyen en la actividad de la desaturasa de ácidos grasos podrían modificar los efectos beneficiosos de la suplementación con aceite de pescado.

La hipótesis de los investigadores es que las personas con menor actividad de FADS1 determinada genéticamente obtendrán un mayor beneficio de la suplementación con aceite de pescado que las personas con mayor actividad de FADS1 debido a los niveles más bajos de ARA en los tejidos y, posteriormente, a una proporción más favorable de ARA a EPA + DHA. Para probar esta hipótesis, los investigadores reclutarán a 150 participantes con pólipos adenomatosos recientemente identificados y llevarán a cabo un ensayo controlado aleatorio factorial doble ciego 3 X 2 de 6 meses. El primer factor será el genotipo rs174537 (GG, GT y TT) en el gen FADS1 y el segundo factor será la suplementación con aceite de pescado (aceite de pescado versus placebo). El resultado principal del estudio será el cambio desde el inicio en la proliferación de células epiteliales rectales según lo medido por el etiquetado de Ki-67 y la apoptosis de las criptas rectales según lo medido por TUNEL. Los criterios de valoración secundarios incluirán la expresión de COX-2 y 15-PGDH en las células epiteliales rectales, la producción de PGE2 y PGE3 en las células rectales, las concentraciones de ácidos grasos en las células rectales, así como los cambios desde el inicio en los biomarcadores de inflamación (proteína C reactiva), adipoquinas (leptina, adiponectina), y marcadores de sensibilidad a la insulina (HOMA-IR).

Los Objetivos Específicos de esta propuesta de investigación son:

1. determinar la eficacia de los complementos de aceite de pescado sobre los índices de proliferación de células epiteliales rectales y los marcadores de apoptosis de las criptas rectales; y,
2. determinar el efecto de la actividad desaturasa de ácidos grasos determinada genéticamente en la suplementación con aceite de pescado para los marcadores de riesgo de cáncer colorrectal.

Los objetivos a largo plazo de los investigadores son determinar los factores genéticos que podrían influir en la eficacia de la suplementación con aceite de pescado para realizar un ensayo de recurrencia de adenoma más definitivo utilizando PUFA n-3 de origen marino. Los investigadores anticipan que el aceite de pescado tendrá un efecto antineoplásico y que los individuos con baja actividad de FADS1 tendrán una mayor respuesta en comparación con los individuos con alta actividad de FADS1. Este estudio será el primero en investigar la nutrigenómica de la suplementación con aceite de pescado en la quimioprevención del cáncer colorrectal y puede tener implicaciones más allá de la prevención del cáncer, ya que el aceite de pescado está siendo investigado activamente por sus efectos antiinflamatorios en enfermedades cardiovasculares y psiquiátricas, así como en la diabetes mellitus y el síndrome metabólico.

2. Reclutamiento y Retención

Los investigadores identificarán a los participantes elegibles en función de los criterios de inclusión mediante la revisión de los datos del estudio y los datos de registros médicos recopilados en el Estudio de pólipos colorrectales de Tennessee (TCPS). Los participantes que sigan siendo elegibles después de la revisión de registros recibirán una carta de presentación invitándolos a participar. Una semana después del envío de la carta; un entrevistador capacitado de Vanderbilt Survey Research Shared Resource (SRSR) llamará a los participantes potenciales para proporcionar información más detallada sobre el estudio, responder preguntas sobre el estudio y ver si pueden estar interesados ​​en participar. En ese momento, se programará una cita con el participante para la visita inicial en persona. Después de la visita inicial y de obtener el consentimiento informado, un entrevistador del SRSR realizará la encuesta de entrevista inicial y los recordatorios dietéticos de 24 horas. En la visita inicial, los investigadores volverán a tipificar el rs174535 para confirmar la precisión del proceso de imputación. Esta estrategia permitirá a los investigadores identificar de manera eficiente y precisa a los candidatos apropiados para nuestro estudio.

Los sujetos elegibles se presentarán en el Centro de Investigación Clínica General de Vanderbilt (GCRC) para la visita inicial y los procedimientos del estudio de referencia. A los participantes que sean elegibles para el estudio y den su consentimiento por escrito para la inscripción se les obtendrá sangre; se realiza una biopsia de tejido adiposo y se somete al procedimiento de biopsia de mucosa rectal basal. Un coordinador obtendrá la asignación de tratamiento de la Farmacia de investigación de Vanderbilt. La primera dosis del medicamento del estudio se administrará a los pacientes en la visita inicial y se registrará la fecha y la hora. Esta fecha y hora se considerará el momento de la aleatorización.

3. Aleatorización

La aleatorización se realizará de acuerdo con un esquema de aleatorización de bloques permutados estratificados en los tres genotipos. La aleatorización procederá dentro de estos tres estratos con un tamaño de bloque de intervalo de equilibrio, que variará aleatoriamente según el resultado de un número aleatorio generado por computadora. Esto asegura que la proporción acumulada de asignaciones a cada tratamiento se equilibrará después de que se haya realizado cada bloque de asignaciones.

4. Procedimientos de estudio

1. Recopilación de datos

   Debido a que la exposición dietética externa a PUFA n-6 y n-3 posiblemente podría confundir el efecto de la suplementación con aceite de pescado, los investigadores realizarán un total de cuatro estudios de recordatorio dietético de 24 horas para cada participante en el transcurso del estudio. En el momento de la inscripción, los investigadores realizarán dos evaluaciones dietéticas de 24 horas, una entre semana y otra el fin de semana, ya que la dieta de los participantes puede diferir según el día de la semana. Además, los investigadores realizarán un recordatorio dietético de 24 horas en la semana 8 y en la semana 16. Los investigadores utilizarán los datos recopilados de estas evaluaciones dietéticas de 24 horas junto con las tablas estándar de composición de alimentos para calcular la exposición dietética a los PUFA.

   Los investigadores determinarán la adherencia al fármaco del estudio en cada visita en persona durante el estudio. En estas visitas se registrarán los medicamentos y los cambios de medicamentos. Los pacientes que inicien un nuevo AINE durante el estudio serán retirados y se realizará una visita de salida. La adherencia al aceite de pescado también se determinará a través del análisis de ácidos grasos de la membrana de fosfolípidos de los glóbulos rojos realizado en el mes 3 y el mes 6. Además, para determinar si la suplementación con aceite de pescado también influye en la concentración de ácidos grasos en la membrana en el tejido objetivo, los investigadores determinarán el cambio en la concentración de ácidos grasos en la membrana de fosfolípidos de las células epiteliales del recto.

2. Cápsulas de aceite de pescado

   A los participantes asignados a la suplementación con aceite de pescado se les indicará que tomen tres cápsulas de Lovaza®, cada una con 465 mg de EPA y 375 mg de DHA al día; esto proporcionará una dosis diaria total de 1395 mg de EPA más 1125 mg de DHA para una dosis diaria total de aceite de pescado de 2,5 gramos. Los pacientes tomarán una tableta tres veces al día con las comidas. Las cápsulas de Lovaza® son la única preparación de aceite de pescado aprobada por la FDA y, como tal, la calidad del medicamento está controlada y asegurada. Las cápsulas de aceite de pescado de grado farmacológico tienen la ventaja de proporcionar altas concentraciones de PUFA, bajos niveles de contaminantes, como el mercurio, y casi ningún olor a pescado.

3. Cápsulas de placebo

   Los investigadores utilizarán ácido oleico como placebo. La razón para el uso de ácido oleico es múltiple. Primero, las cápsulas de ácido oleico (aceite de oliva) tienen una textura, tamaño, color y consistencia similares a las cápsulas de aceite de pescado. Más importante aún, el ácido oleico no se convierte en un eicosanoide ni en ningún otro producto metabólicamente activo. Esto se opone al aceite de maíz, que también se ha utilizado como placebo en estudios de aceite de pescado, pero es principalmente ácido linoleico y, posteriormente, podría aumentar los niveles de ARA en los tejidos y confundir los resultados de nuestro estudio. El ácido oleico se ha utilizado como placebo en varios estudios previos de suplementos de aceite de pescado y se tolera bien.

4. Visitas de Evaluación

Los pacientes asistirán a la clínica de GCRC al inicio (visita inicial), después de 3 meses de tratamiento del estudio (visita intermedia) y después de 6 meses de tratamiento del estudio (visita final). El coordinador del estudio se comunicará con los participantes cada 4 semanas durante el transcurso del estudio para fomentar el cumplimiento del protocolo del estudio. En las visitas de los 3 y 6 meses, se controlará el cumplimiento del tratamiento mediante el recuento de cápsulas y la medición de las concentraciones de ácidos grasos de fosfolípidos en los glóbulos rojos. Los eventos adversos se registrarán en estas visitas.

5. Gestión de datos y control de calidad

El Vanderbilt GCRC Informatics Core se utilizará como una ubicación central para el procesamiento y análisis de datos. La Universidad de Vanderbilt ha desarrollado herramientas de software y una metodología de flujo de trabajo para la recopilación y gestión electrónica de datos de estudios de investigación. (132) REDCap (Research Electronic Data Capture) es una aplicación segura basada en la web que proporciona una interfaz intuitiva para que los usuarios ingresen datos validados de forma remota (con verificaciones automáticas de tipos y rangos de datos), registros de auditoría e informes de manipulación de datos, y una exportación mecanismo para la exportación de datos al final del estudio a paquetes estadísticos comunes.