Az élelmi rostok hatásmechanizmusának feltárása a bél mikrobiotára és metabolitjaira (MERLIN)

A 2018-ban és 2019-ben rák miatt sugárterápiában részesülő betegek 28,6%-át kismedencei rosszindulatú daganat miatt kezelték. A daganat gyógyításához szükséges sugárterápia dózisa gyakran okoz mellékhatásokat a környező egészséges szövetekben, amelyek jelentősen befolyásolhatják a betegek életminőségét. A kemosugárzás, a kemoterápia kiegészítése a sugárkezeléssel javítja a daganatok gyógyulásának arányát azáltal, hogy radioszenzitizálja a daganatot, de a normál szöveti hatások romlása rovására. A legtöbb 80 év feletti beteg nem tolerálja a kemosugárzást. A népesség elöregedésével sürgős klinikai szükség van a kemosugárzás alternatíváinak megtalálására.

A bélmikrobióta összetételében és sokféleségében különbséget találtak az immunterápiára reagálók és a nem reagálók között, valamint azoknál a betegeknél, akiknél a sugárkezelést követően különböző szintű toxicitást tapasztaltak. Ez azt jelzi, hogy a mikrobióta felhasználható a sugárzásos enteropátia előrejelzésére, megelőzésére vagy kezelésére. A kismedencei radioterápiás betegeknél gyakran talált mellékhatás a hasmenés. Sok kismedencei sugárterápiában részesülő beteg hasmenéses tüneteik kezelésére kap egyfajta élelmi rostot, az úgynevezett psyllium husk-t (ispaghula husk vagy FybogelTM). Az élelmi rostok, mint a psyllium és az inulin, nem emészthető szénhidrátok, amelyek gyümölcsökben, zöldségekben, teljes kiőrlésű gabonákban és hüvelyesekben találhatók. A bélbaktériumok anaerob módon fermentálják őket, és SCFA-kat termelnek, beleértve az acetátot, a propionátot és a butirátot. Az SCFA-k a fő szerepet játszanak az étrend, a mikrobiota és az egészség közötti kölcsönhatásban, és gyulladásgátló és daganatellenes tulajdonságokkal is rendelkeznek.

A magas élelmi rostbevitel bizonyítottan csökkenti a 2-es típusú cukorbetegség, a vastagbélrák és a szív- és érrendszeri betegségek kockázatát azáltal, hogy csökkenti az emésztést és a makrotápanyagok felszívódását, valamint csökkenti a rákkeltő anyagoknak a bél lumenével való érintkezési idejét. Egyre több bizonyíték van arra vonatkozóan, hogy az élelmi rost-kiegészítők étrendbe való beillesztése módosíthatja a daganatos sugárkezelésre adott választ. Ha ez embereknél megerősítik, ez jelentős előrelépést jelentene a betegek kezelésében.

A vastagbélgyulladás egérmodelljében, amely hasonló akut tüneteket mutatott, mint a sugárterápia okozta, a psyllium étrendhez való hozzáadása csökkentette a vastagbélgyulladást és megvédte a bélrendszer szoros csomópontjait. Ez megakadályozta a luminalis gyulladásos molekulák behatolását a bélfalon. Egy hasonló modellrendszerben a psyllium csökkentette a vastagbélgyulladás súlyosságát C57BL/6 specifikus kórokozó- és csíramentes egerekben, mikrobiota-függő és független mechanizmusokon keresztül.

Az inulin, egy másik élelmi rost, gyorsan fermentálódik a proximális vastagbélben. Itt szelektíven fokozza a butiráttermelő Faecalibacterium prausnitzii és Bifidobacterium spp. növekedését. A bifidobaktériumok daganatellenes hatással és fokozott dendrites sejtek működésével járnak, ami fokozott citotoxikus T-sejtek (CD8+) felszaporodásához és felhalmozódásához vezet a tumor mikrokörnyezetében.

A kutatók ígéretes előzetes adatokat találtak egérvizsgálataink során, amelyek arra utalnak, hogy a psyllium inulinnal javítja a tumorkontrollt. A 10%-os inulin diétával táplált immunhiányos egerek tumorkontrollja javult a 6 szürke (Gy) ionizáló sugárzást követően. Immunkompetens egerek késleltetett tumornövekedést mutattak, amikor psyllium plusz inulint kaptak, összehasonlítva a normál vagy alacsony rosttartalmú étrenddel, amit a citotoxikus T-sejtek jelentősen megnövekedett tumoros infiltrációja kísért. A psyllium plusz inulin szintén szignifikánsan növelte a 14 Gy után megmaradt bélrendszer százalékos arányát, összehasonlítva az alacsony rosttartalmú étrenddel vagy a psylliummal önmagában. A psyllium plusz inulin diéta szintén módosította a bélrendszer immunitását, különösen a B-sejteket. Ezenkívül az UPPL 1591-ből származó egér hólyagrák sejtekben a CD8+ (citotoxikus) T-sejtek magasabb pontszámot értek el psyllium és psyllium plusz inulin esetében, mint a psyllium plusz rezisztens keményítő. Az emberhez képest azonban a beltenyésztett egerek genetikailag hasonlóbbak, és ellenőrzött környezeti körülmények között tartják őket, így az emberek valószínűleg nagyobb változatosságot mutatnak az élelmi rost-beavatkozásra.

A kutatók humán résztvevők egy csoportját vizsgálják meg, hogy felmérjék az inulinnal és a psylliummal, valamint az inulinnal szembeni toleranciát és válaszreakciókat a bélrendszeri mellékhatások, a mikrobiota jelentős változásai, az SCFA-szintek a plazmában és a székletben, valamint a plazma gyulladásos citokinek tekintetében. A kutatók azt is megvizsgálják, hogy a vizsgálatban a reagálók és a nem reagálók azonosíthatók-e a kiindulási táplálkozási információk és/vagy a mikrobiális aktivitás alapján (a széklet SCFA mérései alapján), mivel az egyén jelenlegi étrendje befolyásolja az élelmi rostmódosításra adott válaszát.