В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые из Института рака Святого Иоанна (Saint John’s Cancer Institute) пришли к выводу, что молекула, вырабатываемая при приеме кето-диеты, подавляет рост коллатерального рака.
Колоректальный рак (КРР) является третьим по распространенности раком. По последним данным, западная диета, диеты с высоким содержанием сахара и чрезмерное потребление животного белка, особенно красного мяса, повышают риск КРР. Понимание механизмов, лежащих в основе влияния различных диет на рост опухоли, поможет исследователям в разработке методов лечения и профилактики КРР.
Исследователи изучили, как диеты с низким содержанием углеводов (кето-диеты) уменьшают рост колоректального рака у мышей. Ученые провели серию исследований на мышах, изучая основные защитные механизмы низкоуглеводной диеты при КРР. Исследователи сначала попытались определить диетические вмешательства, которые влияют на рост опухоли кишечника. Для этого ученые разработали 6 диет с различным соотношением жиров и углеводов, в том числе 2 кетогенные диеты с 90% соотношением жиров и углеводов из растительных или животных источников. После начала диеты исследователи индуцировали колоректальный рак у мышей с помощью стандартных химических процедур.
Ученые обнаружили, что молекула бета-гидроксибутират (БГБ), вырабатываемый при приеме кето-диеты, — молекула альтернативной энергии, — подавляет рост КРР.
«Бета-гидроксибутират — это небольшая молекула, вырабатываемая в печени в ответ на голодание или кетогенную диету. Результаты демонстрируют на модели мышей, что бета-гидроксибутират предотвращает колоректальный рак, активируя замедляющий рост рецептор Hcar2, который находится в слизистой оболочке кишечника. Этот рецептор может играть важную роль в предотвращении роста клеток в кишечнике», — объясняет автор исследования Антон Бильчик (Anton Bilchik).
Ученые отметили уменьшение числа и размеров опухолей при увеличении соотношения жиров и углеводов. Исследователи также обнаружили, что мыши на кето-диете выживали дольше, а кето-диета подавляла развитие опухоли в генетической модели КРР. Между тем, прекращение кето-диеты привело к возобновлению роста опухоли, даже если диета ранее уменьшала размер опухоли.
Соавтор исследования Мааян Леви (Maayan Levy) комментирует:
«БГБ ингибирует рост и пролиферацию эпителиальных клеток кишечника. Это достигается за счет активации регулятора транскрипции Hopx. Hopx, в свою очередь, снижает экспрессию генов, участвующих в клеточном делении. Как именно Hopx оказывает свое генно-регуляторное действие, неизвестно; это то, что мы в настоящее время расследуем».
Чтобы визуализировать, как БГБ работает у людей, исследователи наблюдали его влияние на клеточные линии человека. При этом ученые отметили, что БГБ снижает рост органоидов как у здоровых доноров, так и у клеточных линий КРР, а также повышает экспрессию Hopx. Однако авторы обнаружили, что только клеточные линии с HCAR2-HOPX реагировали на БГБ, а другие, такие как HCT116 и RKO, не реагировали.
Исследователи пришли к выводу, что пероральные или системные вмешательства, такие как БГБ, могут дополнять существующие стратегии профилактики и лечения КРР.
Авторы другого исследования утверждают, что антипсихотические препараты могут предотвратить рак кишечника.