Мясная диета против песко-вегетарианской диеты и колоректального рака (MeaTIc)

Колоректальный рак (КРР) является второй ведущей причиной смерти от рака в Европе. Географические вариации заболеваемости показывают, что факторы окружающей среды, главным образом пищевые привычки, играют важную роль в развитии этого заболевания. Убедительные данные свидетельствуют о том, что риск КРР повышается при употреблении красного мяса и мясных полуфабрикатов (отнесенных ВОЗ в отношении опасности рака к 2А и 1 соответственно) и снижается при употреблении продуктов, содержащих пищевые волокна. Что касается других пищевых групп, таких как рыба, хотя эпидемиологические исследования предполагают снижение риска КРР, связанного с ее потреблением, доказательства этой связи считаются ограниченными; аналогичным образом, для некрахмалистых овощей и фруктов, хотя и имеются убедительные доказательства защитного эффекта, он считается ограниченным и, следовательно, менее убедительным, чем для красного и переработанного мяса.

Предлагается несколько гипотез, объясняющих положительную связь между красным, переработанным мясом и CRC: диеты на основе мяса содержат мутагены-канцерогены, образующиеся во время приготовления пищи, а также перекисное окисление липидов и N-нитрозосоединения, образование которых катализируется гем в толстой кишке. Соответственно, недавние экспериментальные и эпидемиологические исследования когорты E3N и рандомизированного плацебо-контролируемого исследования SUVIMAX, проведенного нашей группой, продемонстрировали центральную роль гемового железа в положительной связи между мясом и CRC. Согласно этим исследованиям, этот эффект в значительной степени объясняется способностью гемового железа катализировать перекисное окисление и индуцировать перекисное окисление полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) с высоким просветом, образуя цитотоксические и генотоксические алкеналы, которые, в свою очередь, вызывают положительный отбор предраковых клеток, мутированных по Apc. ключевой ген CRC. На этом основании также было продемонстрировано, что антиоксиданты, в частности токоферол, модулируют риск развития рака, связанного с красным мясом, у экспериментальных животных и людей, контролируя индуцированное гемом железо перекисное окисление. Недавние данные исследователей показали, что микробиота участвует в гем-индуцированном перекисном окислении, и сообщалось, что микробиота кишечника необходима для индуцированной гемом эпителиальной гиперпролиферации и гиперплазии из-за способности снижать барьерную функцию слизи. Несмотря на эти сообщения, роль кишечного микробиома в определении риска развития рака, связанного с употреблением красного и переработанного мяса, не ясна.

Микробная ферментация растительных продуктов, связанная с низким риском CRC, увеличивает содержание короткоцепочечных жирных кислот в кишечнике (SCFAs), среди которых бутират, обладающий противоопухолевой активностью за счет ингибирования гистоновой деацетилазы и стимулирования апоптоза, а также фитохимические вещества, активируемые микроорганизмами, такие как полифенолы. с противовоспалительной и антиоксидантной активностью. Соответственно, также известно, что для процесса ферментации волокон в SCFAs необходимы кишечные бактерии, потому что стерильные мыши почти не производят SCFAs. Эти данные ясно указывают на то, что, по крайней мере, часть влияния диеты на канцерогенез толстой кишки опосредуется кишечным микробиомом. Соответственно, хорошо известно, что диета формирует состав микробиома кишечника, как описано в исследовании сельского населения, и новые данные указывают на участие микробиоты кишечника в CRC. Предполагается, что микроорганизмы и их метаболиты способствуют канцерогенезу с помощью нескольких механизмов, включая индукцию воспалительных сигнальных путей, генетические мутации и эпигенетическую дисрегуляцию. Недавно обзор, проведенный по 31 исследованию (модели человека и животных), показал, что некоторые группы бактерий увеличиваются (например, Fusobacterium spp, Alistipes, Staphylococcaceae, Akkermansia spp. и Methanobacteriales), в то время как другие (напр. Bifidobacterium, Lactobacillus, Faecalibacterium spp) постоянно снижается при CRC с последующим увеличением потенциально канцерогенных метаболитов (азотистых соединений, желчных кислот) и снижением SCFAs (например, бутират). Однако до сих пор неясно, является ли дисбактериоз (несбалансированная микробиота) причиной или следствием КРР. Онкогенез действительно может вызывать воспаление, изъязвление и некроз слизистой оболочки за счет изменения микроокружения и условий роста различных микроорганизмов, поэтому трудно понять, что происходит раньше. И, кроме того, как диетический риск опосредован взаимодействием с кишечным микробиомом? Как модулирование микробиома может способствовать или предотвращать развитие микроокружения, содержащего провоспалительные и канцерогенные метаболиты, которые способствуют процессу инициации неопластического процесса? Когортные исследования с участием субъектов, придерживающихся различных типов диет (например, всеядных, вегетарианцев, веганов), показывают, что диета изменяет кишечный микробиом, а также цитотоксическую и генотоксическую активность содержимого просвета толстой кишки. В исследовании на десяти добровольцах, которые в течение 5 дней придерживались строго вегетарианской диеты, а затем перешли на строго мясную диету, было продемонстрировано, что кишечные бактерии реагируют очень быстро (24-48 часов). В частности, в период вегетарианской диеты преобладали виды бактерий, способные переваривать сложные углеводы, в то время как в период диеты, основанной на животных белках, были выбраны определенные виды бактерий, такие как Bilophila wadsworthia, которые способны метаболизировать белки и производить токсичные соединения, такие как вторичные желчные кислоты. БА, промоторы канцерогенеза) и с большим провоспалительным потенциалом. Кормление африканской диеты с высоким содержанием клетчатки и низким содержанием жиров афроамериканцами с высоким риском рака толстой кишки и, наоборот, кормление диетой с высоким содержанием жиров и низким содержанием клетчатки в западном стиле сельских африканцев с низким риском рака вызывает различия в микробиома и в параметрах, связанных с риском КРР. Предварительные данные о людях также показывают, что когда животная диета, богатая жирами и простыми сахарами, вводится в традиционную африканскую диету, состоящую из злаков, бобовых и овощей, микробиом кишечника изменяется, что приводит к прогрессирующей потере биохимических функций, связанных с SCFAs. производство, предполагая, что фекальный микробиом действительно может действовать как детерминант риска рака толстой кишки, связанный с диетой. Что касается гемового железа, исследователи недавно продемонстрировали, что после кратковременного воздействия (14 дней) кишечная микробиота крыс, получавших гем, обогащалась Enterobacteriaceae и B. fragilis, тогда как Roseburia spp. и Lactobacillus spp. были недостаточно представлены. Примечательно, что экспансия Enterobacteriaceae также обнаруживается у пациентов с воспалительным заболеванием кишечника (IBD) с высоким риском CRC и может вызывать воспаление в эпителии кишечника хозяина. Более того, B. fragilis связывают с раком толстой кишки, вызванным воспалением. Также было показано, что Lactobacilli могут ингибировать липопероксидацию, индуцированную железом. Примечательно, что модуляции кишечной микробиоты, наблюдаемые после приема гемового железа, имеют сходство с наблюдаемыми при сравнении пациентов с колоректальным раком и здоровых добровольцев. Однако, хотя связь между кишечной микробиотой и CRC концептуально интересна, эти результаты не помогают объяснить механизм модуляции кишечной микробиоты диетой и последующее влияние на риск CRC. Кроме того, в то время как многие исследования были проведены для бактерий, грибы практически не изучены метагеномными исследованиями, однако, как недавно было показано, они становятся ключевыми игроками, участвующими в аутоиммунных или воспалительных заболеваниях. Их относительная недопредставленность в количестве по сравнению с бактериями приводит к их недооценке, поскольку ДНК грибов часто не может быть очищена с использованием стандартных подходов. Предварительные результаты выявили более высокую частоту S. cerevisiae при ВЗК, группе патологий, связанных с повышенным риском развития КРР.