Op vlees gebaseerd versus Pesco-vegetarisch dieet en colorectale kanker (MeaTIc)

Colorectale kanker (CRC) is de tweede belangrijkste doodsoorzaak door kanker in Europa. De geografische variatie in incidentie laat zien hoe omgevingsfactoren, voornamelijk voedingsgewoonten, een grote rol spelen bij deze ziekte. Overtuigend bewijs suggereert dat het risico op CRC wordt verhoogd door de consumptie van rood vlees en verwerkt vlees (geclassificeerd, wat betreft het risico op kanker als respectievelijk 2A en 1, WHO) en wordt verlaagd door voedingsmiddelen die voedingsvezels bevatten. Wat betreft andere voedselgroepen, zoals vis, hoewel epidemiologische studies een vermindering van het CRC-risico in verband met de consumptie ervan suggereren, wordt het bewijs voor dit verband als beperkt beschouwd; evenzo wordt voor zetmeelarme groenten en fruit, hoewel er suggestief bewijs is van een beschermend effect, dit als beperkt beschouwd en dus minder overtuigend dan dat voor rood en verwerkt vlees.

Er worden verschillende hypothesen voorgesteld om de positieve associatie tussen rood, verwerkt vlees en CRC te verklaren: diëten op basis van vlees bevatten mutagene stoffen - kankerverwekkende stoffen die tijdens het koken worden gevormd, maar ook lipideperoxidatie en N-nitrosoverbindingen waarvan de vorming wordt gekatalyseerd door heem in de dikke darm. Dienovereenkomstig toonden recente experimentele en epidemiologische studies over het E3N-cohort en over de gerandomiseerde, placebogecontroleerde studie SUVIMAX, uitgevoerd door onze groep, de centrale rol van heemijzer in de positieve associatie tussen vlees en darmkanker. Volgens deze studies wordt dit effect grotendeels verklaard door het vermogen van heemijzer om peroxidatie te katalyseren en peroxidatie van meervoudig onverzadigde vetzuren (PUFA's) met een hoge luminale waarde te induceren, waardoor cytotoxische en genotoxische alkenalen worden gevormd die op hun beurt positieve selectie van precancereuze cellen gemuteerd voor Apc zullen induceren. het belangrijkste gen in CRC. Op basis hiervan werd ook aangetoond dat antioxidanten, met name tocoferol, het risico op kanker geassocieerd met rood vlees bij proefdieren en mensen moduleren door heemijzer-geïnduceerde peroxidatie te beheersen. Recente gegevens van de onderzoekers toonden aan dat microbiota betrokken is bij de door heem geïnduceerde peroxidatie en er is gemeld dat de darmmicrobiota vereist is voor door heem geïnduceerde epitheliale hyperproliferatie en hyperplasie vanwege het vermogen om de slijmbarrièrefunctie te verminderen. Ondanks deze rapporten is de rol van het darmmicrobioom bij het bepalen van het kankerrisico geassocieerd met rood en bewerkt vlees niet duidelijk.

Microbiële fermentatie van plantaardig voedsel, geassocieerd met een laag CRC-risico, verhoogt intestinale Short Chain Fatty Acids (SCFA's), waaronder butyraat, begiftigd met antineoplastische activiteit door remming van histondeacetylase en bevordering van apoptose en microbieel geactiveerde fytochemicaliën, zoals polyfenolen met ontstekingsremmende en antioxiderende activiteiten. Dienovereenkomstig is het ook bekend dat het proces van fermentatie van vezels tot SCFA's darmbacteriën nodig heeft, omdat kiemvrije muizen bijna geen SCFA's produceren. Deze gegevens geven duidelijk aan dat ten minste een deel van het effect van het dieet op het ontstaan ​​van coloncarcinoom wordt gemedieerd door het darmmicrobioom. Dienovereenkomstig is het algemeen bekend dat voeding de samenstelling van het darmmicrobioom bepaalt, zoals beschreven in een onderzoek naar de menselijke plattelandsbevolking en opkomende bewijzen impliceren een betrokkenheid van de darmmicrobiota bij CRC. Er is voorgesteld dat micro-organismen en hun metabolieten carcinogenese bevorderen door verschillende mechanismen, waaronder inductie van inflammatoire signaalroutes, genetische mutaties en epigenetische ontregeling. Onlangs heeft een review uitgevoerd op 31 studies (menselijke en diermodellen) aangetoond dat bepaalde bacteriegroepen verhoogd zijn (bijv. Fusobacterium spp., Alistipes, Staphylococcaceae, Akkermansia spp. en Methanobacteriales), terwijl andere (bijv. Bifidobacterium, Lactobacillus, Faecalibacterium spp). butyraat). Het is echter nog steeds niet duidelijk of dysbiose (onevenwichtige microbiota) de oorzaak of het gevolg is van CRC. Tumorigenese kan inderdaad ontsteking, ulceratie en necrose van het slijmvlies veroorzaken, door de micro-omgeving en groeiomstandigheden voor verschillende micro-organismen te veranderen, dus het is moeilijk te begrijpen wat eerst komt. En verder, hoe wordt het voedingsrisico gemedieerd door de interactie met het darmmicrobioom? Hoe kan de modulatie van het microbioom de ontwikkeling bevorderen of voorkomen van een micro-omgeving die pro-inflammatoire en carcinogene metabolieten bevat die het neoplastische initiatieproces bevorderen? Cohortstudies met proefpersonen die verschillende soorten diëten gebruikten (d.w.z. alleseters, vegetariërs, veganisten) suggereren dat voeding het darmmicrobioom verandert, evenals de cytotoxische en genotoxische activiteiten van de luminale coloninhoud. In een studie bij tien vrijwilligers die gedurende 5 dagen een strikt vegetarisch dieet volgden en daarna overgingen op een strikt vleesetend dieet, werd aangetoond dat de darmbacteriën zeer snel reageren (24-48 uur). Met name bacteriesoorten die complexe koolhydraten kunnen verteren, hadden de overhand tijdens de vegetarische dieetperiode, terwijl tijdens het op dierlijke eiwitten gebaseerde dieet specifieke bacteriesoorten werden geselecteerd, zoals Bilophila wadsworthia, die in staat zijn eiwitten te metaboliseren en toxische verbindingen zoals secundaire galzuren te produceren ( BA, promotors van carcinogenese) en met een groot pro-inflammatoir potentieel. Het voeren van een vezelrijk en vetarm dieet in Afrikaanse stijl aan Afro-Amerikanen met een hoog risico op darmkanker, en vice versa, het voeren van een vetrijk, vezelarm dieet in westerse stijl aan Afrikanen op het platteland met een laag risico op kanker, veroorzaakt variatie in microbioom en in parameters geassocieerd met CRC-risico. Voorlopige gegevens bij mensen tonen ook aan dat wanneer een dierlijk dieet rijk aan vet en eenvoudige suikers wordt geïntroduceerd in een traditioneel Afrikaans dieet, bestaande uit granen, peulvruchten en groenten, het darmmicrobioom verschuift, wat leidt tot een progressief verlies van biochemische functies geassocieerd met SCFA's productie, wat inderdaad suggereert dat het fecale microbioom een ​​bepalende factor kan zijn voor het risico op darmkanker dat verband houdt met het dieet. Met betrekking tot heemijzer hebben de onderzoekers onlangs aangetoond dat de darmmicrobiota van met heem gevoede ratten na een korte blootstelling (14 dagen) verrijkt was met Enterobacteriaceae en B. fragilis, terwijl Roseburia spp. en Lactobacillus spp. waren ondervertegenwoordigd. Met name wordt uitbreiding van Enterobacteriaceae ook aangetroffen bij patiënten met inflammatoire darmaandoeningen (IBD) met een hoog risico op CRC en kan het een ontsteking in het darmepitheel van de gastheer veroorzaken. Bovendien is B. fragilis in verband gebracht met door ontsteking veroorzaakte darmkanker. Er is ook aangetoond dat Lactobacilli door ijzer geïnduceerde lipoperoxidatie kunnen remmen. Opmerkelijk genoeg vertonen de modulaties van de darmmicrobiota die werden waargenomen na inname van heemijzer overeenkomsten met die waargenomen bij het vergelijken van colorectale kankerpatiënten en gezonde vrijwilligers. Hoewel de associatie tussen darmmicrobiota en CRC conceptueel interessant is, helpen deze uitkomsten echter niet om het mechanisme achter de modulaties van de darmmicrobiota door het dieet en de daaruit voortvloeiende impact op CRC-risico te verklaren. Bovendien, hoewel er veel studies zijn uitgevoerd voor bacteriën, zijn schimmels vrijwel onontgonnen door metagenomische studies, maar ze komen naar voren als belangrijke spelers die betrokken zijn bij auto-immuun- of ontstekingsziekten, zoals onlangs is aangetoond. Hun relatieve ondervertegenwoordiging in aantal in vergelijking met bacteriën resulteert in hun onderschatting, aangezien schimmel-DNA vaak niet kan worden gezuiverd met behulp van standaardbenaderingen. Voorlopige resultaten onthulden een hogere frequentie van S. cerevisiae bij IBD, een groep pathologieën geassocieerd met een verhoogd risico op CRC.