Badanie mające na celu ocenę zmian mikroflory jelitowej w odpowiedzi na spożycie napojów energetycznych (ROSANNA)

Rak jelita grubego (CRC) jest drugą najczęstszą przyczyną zgonów z powodu nowotworów w USA. Większość nowych diagnoz pojawia się zwykle po 50. roku życia u osób bez historii osobistej lub rodzinnej tej choroby. Jednakże odsetek zachorowań na raka jelita grubego u osób poniżej 50. roku życia powoli rośnie, co skłoniło ostatnio amerykańską grupę zadaniową ds. usług prewencyjnych do zalecenia obniżenia wieku rutynowych badań przesiewowych do 45 lat. Przyczyna rosnącej częstości występowania CRC u młodszych osób (eoCRC) jest niejasna, ale postuluje się wiele przyczyn spekulacyjnych. Jedna z najczęściej wymienianych możliwych przyczyn wiąże się ze zmianami w mikrobiomie okrężnicy młodych dorosłych, które albo usuwają mechanizm ochronny, albo sprzyjają procesowi rakotwórczemu. Ta druga hipoteza jest hipotezą, nad którą aktywnie pracujemy.

Niektóre bakterie komensalne wytwarzają siarkowodór (H2S) podczas fermentacji związków zawierających siarczany, takich jak aminokwasy siarkowe. Na przykład Fusobacterium fusionum wytwarza H2S w wyniku metabolizowania metioniny i cysteiny. Atopobium parvulum jest kolejnym silnym producentem H2S i powoduje cuchnący oddech. Co ważne, H2S ma zdolność wywoływania stanu zapalnego oraz ma właściwości genotoksyczne i potencjalnie pronowotworowe, szczególnie gdy występuje stale przez dłuższy okres czasu. Chociaż Fusobacterium i Atopobium są mniejszymi członkami normalnej mikroflory jelitowej, ostatnie badania wykazały, że są one nadreprezentowane u pacjentów z CRC. Nasza grupa UF opublikowała, że ​​względna liczebność A. parvulum była dodatnio skorelowana z ciężkością choroby zapalnej jelit u dzieci (IBD). Ponadto zaobserwowaliśmy, że u myszy Il10-/- skolonizowanych przez A. parvulum rozwinęło się ciężkie zapalenie okrężnicy, które zostało złagodzone przez dietę karmową zawierającą bizmut zmiatający H2S. Łącznie nasze dane sugerują, że H2S pochodzenia bakteryjnego może przyczyniać się do patologii jelit, w tym do tworzenia środowiska prozapalnego i prorakotwórczego, które można regulować dostępnością zawartości siarki w diecie.

Jednym z głównych źródeł energii dla mikroflory jelitowej wytwarzającej H2S jest tauryna, niezbędny aminokwas występujący w bardzo dużych ilościach/stężeniach w napojach energetycznych. Typowa amerykańska dieta dostarcza od 123 do 178 mg tauryny dziennie. Jednakże spożycie jednego napoju energetycznego o pojemności 8 uncji może zwiększyć średnie spożycie tauryny od 6 do 16 razy w porównaniu z naszą zwykłą dietą. Hipoteza, którą podążamy, głosi, że napoje energetyczne, dzięki wysokiej zawartości tauryny, sprzyjają ekspansji już obecnych bakterii wytwarzających H2S, co stanowi powiązanie z rakotwórczym czynnikiem ryzyka, który może pomóc wyjaśnić wzrost liczby przypadków eoCRC i opracować przyszłe interwencje mające na celu wyeliminowanie ograniczyć to ryzyko.