Колоректальный рак является наиболее распространенной формой злокачественной опухоли в Испании. Известно, что такие факторы, как рацион питания и кишечное воспаление, играют важную роль в его возникновении, но имеющихся данных о взаимосвязи между питательными веществами, воспалением и колоректальным раком, до недавнего времени, было недостаточно.
Ученые из Испанского Национального исследовательского онкологического центра обнаружили, что количество белка в нашем рационе может быть важным фактором в предотвращении онкологии толстого кишечника. В целях профилактики колоректального рака, людям, которым диагностировали воспалительное заболевание кишечника (ВЗК), может помочь диета с высоким содержанием белка. Однако, пациентам, у которых есть генетическая предрасположенность к развитию рака толстой кишки, наоборот стоит придерживаться питания с низким содержанием белка.
В своей статье, опубликованной в журнале Cell Metabolism, ученые говорят, что определенный тип лекарств, используемый против колоректального рака (ингибиторы mTORC1), будет более эффективным у пациентов с генетической предрасположенностью, что открывает возможности для оптимизации и персонализации лечения.
Каждый год в Испании диагностируется более 40 000 новых случаев колоректального рака — смертельного заболевания, устойчивого к применяемым в настоящее время методам лечения. Более 75% случаев рака толстого кишечника обусловлены экологическими причинами и не связаны с генетическими факторами риска.
Все говорят о том, что такие привычки, как неправильное питание, отсутствие физических упражнений и курение, могут повлиять на пищеварительную систему и вызвать воспалительные состояния, такие как болезнь Крона (БК) и язвенный колит (НЯК) — болезни, которые часто приводят к колоректальному раку. Однако точные механизмы, связывающие рацион, воспаление и колоректальный рак, не очень хорошо понятны.
С целью изучить эти моменты, Nabil Djouder, глава Группы факторов роста, питательных веществ и онкологии в Испанском Национальном исследовательском онкологическом центре, сосредоточил внимание на mTORC1 — белком комплексе, который работает по принципу «сенсора питания». Исследователи создали несколько генетически модифицированных мышей, чтобы понять функцию этого сенсора в организме. Параллельно с этим проводились исследования с использованием частичек человеческого воспаленного кишечника (полученных от людей с болезнью Крона и язвенным колитом) и кишечника с уже подтвержденным раком.
Одни из методов лечения рака толстой кишки действуют на mTORC1 путем ингибирования его активности, но в ходе клинических испытаний было отмечено, что в отношении некоторых пациентов ингибиторы mTORC1 практически бесполезны.
Работа Nabil Djouder показывает, что инактивация mTORC1 может быть полезной при колоректальном раке со значительной генетической основой, особенно у пациентов с мутациями в генах APC (частота этих случаев составляет менее 5% от общего числа заболевших).
Двойная функция mTORC1
Это новое исследование также содержит информацию о типе колоректального рака, который встречается в подавляющем большинстве случаев, в т.ч. у людей с воспалительным заболеванием кишечника и без наследственных мутаций в гене APC. Исследователи заявляют, что стратегия профилактики опухолей у пациентов с НЯК и БК должна заключаться в том, чтобы стимулировать активность mTORC1.
Ученые обнаружили, что при инактивации mTORC1 у мышей с ВЗК рак только усугубляется.
Когда есть наследственные мутации в гене APC, и происходит подавление mTORC1, вероятно, комбинация обоих типов повреждений порождает высокую хромосомную нестабильность в клетках.
Однако, когда инактивация mTORC1 сама по себе ограничивает повреждение низкой хромосомной неустойчивости, возникает чрезмерный воспалительный ответ, который увеличивает пролиферацию клеток с низкой хромосомной неустойчивостью, вызывая регенерацию поврежденной ткани и развитие этого типа рака.
Таким образом, ключом к этому двойному эффекту mTORC1 может быть сумма ущерба, нанесенного клетке в обеих ситуациях. Другими словами, если колоректальный рак обусловлен мутациями APC, рекомендуется ингибировать mTORC1, а если он связан с кишечным воспалением, этот белок должен быть дополнительно простимулирован. Именно здесь в игру вступает диета, так как степень активности mTORC1 может регулироваться посредством корректировки рациона питания больного.
Роль диеты в лечении рака толстого кишечника
Исследователи говорят, что высокобелковая диета, использующая добавку сывороточного белка, способствует активности mTORC1 и уменьшает образование опухолей у мышей с хроническим воспалением желудочно-кишечного тракта.
С другой стороны, низкобелковая диета может быть вариантом профилактики колоректального рака у пациентов с генетической предрасположенностью, например, у тех, у кого есть мутации APC, тогда как высокобелковая диета может защитить пациентов от развития колоректального рака с уже диагностированными язвенным колитом или болезнью Крона.
Наши результаты могут иметь важные последствия для клинического применения ингибиторов mTORC1, таких как открытие новых путей для оптимизации и персонализации лечения колоректального рака.
