Как фруктовые и овощные соединения помогают предотвратить колоректальный рак
Флавоноиды - это соединения, которые естественным образом присутствуют во фруктах и овощах. Ученые уже 20 лет знают, что они могут помочь предотвратить колоректальный рак, но не до конца поняли лежащую в его основе биологию.
Новое исследование описывает молекулярный механизм, с помощью которого продукт переваривания флавоноидов может подавлять рост раковых клеток при определенных условиях.
Исследование является результатом работы группы из Университета штата Южная Дакота в Брукингсе, которая сообщила о своих выводах в недавнем выпуске журнала. Рак.
Сначала исследователи изучали, как аспирин (ацетилсалициловая кислота) может снизить риск колоректального рака.
В этой более ранней работе они увидели, как производное салициловой кислоты, называемое 2,4,6-тригидроксибензойной кислотой (2,4,6-THBA), могло замедлять рост раковых клеток.
Они решили искать естественные источники 2,4,6-THBA и обнаружили, что это также соединение, которое образуется в результате переваривания флавоноидов.
Метаболиты переваривания флавоноидов
Флавоноиды начинают разрушаться, когда попадают в кишечник. Кишечные бактерии еще больше превращают их в метаболиты, когда они попадают в толстую кишку.
Наблюдая за этими процессами, ученые предположили, что противораковые эффекты флавоноидов обусловлены их метаболитами. Одним из таких метаболитов является молекула 2,4,6-THBA.
«Мы предположили, - говорит старший автор исследования Джаярама Гунаже, доктор философии, - что флавоноиды уменьшают колоректальный рак из-за действия деградированных или расщепленных продуктов, а не исходных соединений».
«Эти области малоизучены», - добавляет Гунадж, доцент Колледжа фармацевтики и смежных медицинских профессий при университете. В статье его имя - Дж. Джаярама Бхат.
Тестирование 2,4,6-THBA на раковых клетках толстой кишки
Новое исследование - первое, в котором изучается, как 2,4,6-THBA, как продукт распада флавоноидов в кишечнике, может помочь предотвратить рак толстой или прямой кишки.
Ободочная и прямая кишки являются частью толстой кишки. С помощью ряда кишечных бактерий заключительный этап пищеварения проходит в толстой кишке, которая затем передает оставшиеся отходы в прямую кишку, чтобы дождаться их эвакуации через задний проход.
Согласно статистическим данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC) за 2016 год, колоректальный рак является четвертым по распространенности типом рака в Соединенных Штатах, а также четвертой по частоте причиной смерти от рака в стране.
В течение 2016 года, последнего года, за который имеются данные по США, около 141270 человек обнаружили, что у них рак толстой или прямой кишки, и 52286 человек умерли от этих видов рака.
В новом исследовании исследователи обнаружили, что 2,4,6-THBA может связываться с тремя ферментами, которые обычно помогают клеткам делиться. Они задавались вопросом, достаточно ли этой способности, чтобы предотвратить рак.
Однако, когда они проверили действие 2,4,6-THBA на клетки рака толстой кишки, они обнаружили, что его не было.
Метаболиту нужен переносчик.
Поиск предыдущих исследований 2,4,6-THBA показал, что метаболит не может проникать в клетки без помощи белка-переносчика, называемого SLC5A8.
Однако Гунаже указывает, что раковые клетки могут отключать белок-переносчик с помощью генетической мутации. Это имеет защитный эффект, позволяющий раковым клеткам размножаться.
Дальнейшие тесты, в том числе некоторые с раковыми клетками, экспрессирующими SLC5A8, продемонстрировали, что 2,4,6-THBA способен проникать в клетки, экспрессирующие белок-переносчик, но не может получить доступ к клеткам, которые этого не делают.
Исследователи говорят, что эти результаты показывают, что 2,4,6-THBA необходим переносчик для подавления роста рака.
Гунаже объясняет, что метаболит флавоноидов, вероятно, помогает предотвратить рак двумя способами. Первый способ заключается в том, что, замедляя скорость деления клеток, 2,4,6-THBA дает иммунным клеткам шанс найти и уничтожить раковые клетки.
Второй способ, которым 2,4,6-THBA, вероятно, помогает предотвратить рак, заключается в том, что, замедляя деление клеток, он дает клетке больше времени для восстановления любого повреждения ее ДНК.
Повреждение ДНК - это то, как происходят мутации, которые повышают риск выхода клеток из-под контроля и возникновения опухолей.
Исследователи уже изучают, какие кишечные бактерии производят метаболиты флавоноидов. Они предвидят возможность разработки пробиотиков, которые могут помочь предотвратить колоректальный рак.
«У нас так много лекарств для лечения рака, но почти ни одного для его предотвращения. Следовательно, демонстрация 2,4,6-THBA в качестве защитного агента против колоректального рака имеет огромную потенциальную пользу для здоровья ».
Джаярама Гунаже, доктор философии
