Колоректальный рак и микробиом кишечника

Противораковый эффект при колоректальном раке.

Колоректальный рак тесно связан с окружающей средой, диетой и образом жизни. Обычно его лечат хирургическим путем, лучевой терапией или химиотерапией, но растущая системная токсичность, резистентность и рецидивы побуждают ученых разрабатывать новые эффективные и более безопасные альтернативные профилактические или терапевтические стратегии. Среди них пробиотики, пребиотики, синбиотики и метабиотики рассматриваются как перспективные кандидаты.

Метабиотики могут оптимизировать различные физиологические функции организма-хозяина и дают дополнительное преимущество, которое можно использовать даже у людей с ослабленным иммунитетом. Интересно, что противораковый потенциал пробиотических штаммов связывают с метабиотиками, обладающими эпигенетическими, антимутагенными, иммуномодулирующими, апоптотическими и антиметастатическими эффектами. Таким образом, пришло время сделать еще один шаг вперед, чтобы более разумно использовать метабиотики, избегая рисков, связанных с пробиотиками, даже у определенных нормальных или иммунодефицитных хозяев.

Ощутимая угроза

Рак относится к гетерогенному набору неопластических клеток, развивающихся в микросреде со сложной экологией. Колоректальный рак (КРР) является третьим наиболее распространенным видом рака, поражающим в основном толстую и прямую кишку как у мужчин, так и у женщин, и является второй ведущей причиной смертности от рака. КРР ежегодно поражает более 1 миллиона человек, что составляет около 500 000 смертей во всем мире, и его заболеваемость растет угрожающими темпами. Кроме того, было предсказано, что КРР поразит по крайней мере половину западного населения к 70 годам из-за потребления красного или обработанного мяса, алкогольных напитков, меньшего количества фруктов и овощей, а также отсутствия физической активности. Недавно Всемирная организация здравоохранения прогнозировала около 27 миллионов новых случаев рака, 17 миллионов смертей и около 75 миллионов человек, пораженных колоректальным раком к 2030 году.

Микробиом кишечника – новый внутренний орган?

Широко признано, что восприимчивость, а также прогрессирование рака толстой кишки определяются взаимодействиями генов, окружающей среды и микробными сообществами, составляющими микросреду кишечника. В 400 г. до н.э. Гиппократ заявил, что «смерть сидит в кишечнике», подразумевая важность кишечного микробиома для здоровья человека, а Илья Мечников также связал долголетие болгарских крестьян с потреблением кисломолочных продуктов.

Микробиом кишечника метаболически настолько активен, что рассматривается как целостный орган, который динамически участвует в различных физиологических функциях и имеет в 10 раз больше клеток и в 100 раз больше генов, чем тело человека. Риск рака толстой кишки в значительной степени зависит от баланса между микробным производством полезных для здоровья метаболитов, таких как молочная кислота, короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), линолевая кислота, некоторые гликопротеины/пептиды, и потенциально канцерогенными метаболитами, такими как амины и вторичная желчь.

Геном человека состоит примерно из 23 000 генов, в то время как микробиом кодирует более трех миллионов генов, производящих тысячи метаболитов, которые замещают многие функции хозяина и, следовательно, влияют на приспособленность, фенотип и здоровье хозяина.

Мы вступаем в эпоху, когда мы можем все больше изменять здоровье с помощью пищи и измерять эффекты с помощью наших микробов или метаболитов. Клетчатка является ключевым питательным веществом для здорового микробиома, и ее упускают из виду, пока бушуют дебаты о сахаре и жире. Больше нельзя игнорировать неблагоприятное воздействие на микробиом лекарств и пищевых ингредиентов, подвергшихся технологической обработке. Учитывая существующие пробелы в знаниях, нам нужны клинические данные, которые можно было бы воплотить в клинической практике, в идеале с помощью рандомизированных контролируемых исследований для оценки изменений в составе микробиоты кишечника и в результатах для здоровья.

Испытания с использованием молочнокислых бактерий и кишечной палочки.

Было исследовано влияние метабиотика X-CODE на рост кишечных бактерий. Бактерии: Lactbacilluscasei (далее L. casei) культивировали на агаризованной среде, дополненной X-CODE, и процесс культивирования снимали на видео. Плохие бактерии Escherichiacoli (далее - прямая кишечная палочка) также культивировались в жидкой среде, дополненной X-CODE, и регистрировались изменения в количестве бактерий и рН.

Прозрачность среды увеличивалась с ростом концентрации добавленного X-CODE, что подтверждалось невооруженным глазом. Среда становится прозрачной, потому что карбонат кальция в среде нейтрализуется молочной кислотой, вырабатываемой лактобактериями. Повышение прозрачности среды свидетельствует о том, что рост лактобацилл стимулируется пропорционально концентрации X-CODE.

В среде без X-CODE E. coli быстро росла с 3 часов после начала эксперимента, тогда как в среде с 3% и 5% X-CODE скорость роста снизилась, а в среде с 10% PS-B1 абсорбция, отражающая рост микроорганизмов, почти не изменилась. Чем больше добавляли X-CODE, тем эффективнее ингибировался рост E. coli, что указывает на то, что рост подавлялся в зависимости от концентрации.

Кроме этого, было исследовано влияние X-CODE на активность ферментов нитроредуктазы, участвующих в развитии колоректального рака.

Группе, получавшей X-CODE, перорально вводили смесь X-CODE и стерильной воды в соотношении 1:1. В группе X-CODE, не получавшей лечения, перорально вводился только физраствор. После двух недель приема препарата были собраны фекалии и измерена активность "нитроредуктазы", которая в значительной степени отвечает за образование канцерогенов. Следует отметить, что производство нитроредуктазы в основном стимулируется размножением плохих бактерий из-за ухудшения кишечной среды, что вызывает повышенный риск развития колоректального рака.

В группе, обработанной X-CODE, было на 31,9% больше аминобензойной кислоты, чем в образце, не обработанном X-CODE. Аминобензойная кислота — это продукт, высвобождаемый из нитробензойкислоты нитроредуктазой, и чем больше этого вещества обнаружено, тем сильнее активность фермента. Это значение было явно ниже в группе, обработанной X-CODE, что указывает на тенденцию к подавлению активности нитроредуктазы. Эти результаты свидетельствуют о том, что ингибирование роста E. coli и стимулирование роста L.casei улучшили кишечную среду и снизили активность нитроредуктазы.

Значение новых разработок для будущего людей

Разработка новых средств для лечения рака, а также детальное выяснение механизмов действия и токсичности вновь разработанных препаратов при различных видах рака и нормальных клетках имеет большое значение для решения социальных проблем, влияющих на здоровье и качество жизни людей.

Благодаря недавним достижениям в области раннего выявления и диагностики КРР, которые включают использование биомаркеров для обнаружения мутаций и профилирования экспрессии генов, около 90% случаев с 5-летней выживаемостью имеют локализованную стадию колоректального рака. В то же время серьезной проблемой остается связанная с колоректальным раком заболеваемость молодых взрослых и химиорезистентность к существующим методам лечения. Хотя скрининг на ранней стадии может значительно улучшить выживаемость, у большинства пациентов с колоректальным раком диагноз ставится на поздней стадии. Таким пациентам рекомендуется неоадъювантная терапия перед операцией, за которой следует химиотерапия. Однако фармакологическая терапия часто связана с токсическими и вредными побочными эффектами, и у пациентов в конечном итоге развивается химиорезистентность.

Более современный терапевтический подход включает иммунотерапию, которая используется в качестве дополнительной терапии. Таким образом, существует потребность в альтернативных подходах к профилактике рака толстой кишки, и исследователи всего мира пытаются сосредоточиться на поиске новых вмешательств для лечения колоректального рака. Среди регуляторных факторов, вызывающих КРР, диета, отсутствие физических упражнений и образ жизни являются необходимой мерой. Таким образом, предложения по предотвращению возникновения рака толстой кишки включают изменение образа жизни, потребление большего количества овощей и продуктов, богатых клетчаткой, и, что наиболее важно, переход на функциональные продукты и формирование здорового микробиома кишечника с помощью метабиотиков.

Книга Омоложение на клеточном уровне

Пройдите онлайн тест и получите подарок!

Книга Хироми Шинья, всемирно известного хирурга и гастроэнтеролога, "Омоложение на клеточном уровне" в электронном виде.