Установлено, что кишечные бактерии и диета влияют на результаты лечения рака

Фото из открытых источников

Исследование Ludwig Cancer Research выявило удивительную связь между диетой, кишечными микробами и эффективностью терапии рака. Исследование, проведенное под руководством Асаэля Ройхмана из Университета Людвига Принстона и директора филиала Джошуа Рабиновича, может помочь объяснить, почему препараты, известные как ингибиторы PI3-киназы (PI3K), которые нарушают аномально активированный биохимический сигнальный путь, стимулирующий пролиферацию раковых клеток, не привели к последовательному и длительному контролю рака у пациентов с солидными опухолями.

«Многие противораковые препараты не действуют одинаково хорошо на всех пациентов, и одна из появляющихся возможностей заключается в том, что диета играет роль в этой изменчивости. Мы обнаружили в этом исследовании, что диета действительно может изменять результаты лечения рака в доклинических моделях и может делать это неожиданным образом, не связанным с ее непосредственным воздействием на питание. Оказывается, что некоторые небольшие молекулы в растительной пище трансформируются у мышей комменсальными кишечными бактериями в соединения, которые активируют печень для более быстрого выведения ингибиторов PI3K, снижая эффективность препарата», - говорит Джошуа Рабинович.

«Хотя в этом исследовании мы сосредоточились на ингибиторах PI3K, ферменты печени, участвующие в выведении этих препаратов, также расщепляют многие другие», — добавил Ройхман. «Это говорит о том, что наши выводы могут быть актуальны для нескольких классов препаратов, используемых для лечения рака и других заболеваний».

Исследование, опубликованное в последнем выпуске журнала Cell, началось с удивительного результата, полученного в ходе эксперимента, изучавшего взаимодействие диеты и терапии рака с совершенно иной точки зрения.

Лаборатория Рабиновича и другие показали, что кетогенные диеты значительно усиливают реакцию на противораковые препараты в доклинических моделях рака у мышей. Такие диеты богаты жирами и содержат очень мало углеводов, таких как крахмал и сахар, и считалось, что их усиление терапевтических реакций связано с их тенденцией к снижению уровня инсулина и сахара в крови. Поэтому исследователи были удивлены, когда мыши, которых кормили определенными высокоуглеводными диетами, которые должны повышать уровень сахара в крови и резко увеличивать выработку инсулина, хорошо отреагировали на ингибиторы PI3K в их эксперименте.

Разбираясь в этом неожиданном результате, они обнаружили, что усиление кето-диетой ответов на ингибиторы PI3K имело мало общего с углеводами, жирами, уровнем сахара в крови или инсулином. Скорее, эксперименты показали, что ключевым фактором была молекулярная сложность диеты — была ли она сделана из «цельных продуктов» или из сильно обработанных.

Кетогенная пища, потребляемая мышами в доклинических исследованиях, представляет собой высокообработанную формулу, в которой отсутствует сложная смесь растительных химических веществ (фитохимических веществ), особенно из бобовых и сои, которые присутствуют в стандартном корме. Оказалось, что кишечные микробы расщепляют фитохимические вещества, а именно соевые сапонины, полученные из соевых бобов, на молекулы, которые вызывают экспрессию детоксицирующего фермента печени, цитохрома P450.

Эксперименты показали, что повышенная выработка этих печеночных ферментов у мышей, питавшихся кормом, привела к быстрому выведению ингибиторов PI3K, что снизило противораковую эффективность режима. В соответствии с этими результатами исследователи продемонстрировали, что диета с высоким содержанием углеводов, но низким содержанием фитохимических веществ, а также антибиотики, подавляющие микробиом кишечника, усилили активность ингибиторов PI3K у мышей.

«Эти результаты показывают, что некоторые растительные диеты, взаимодействуя с кишечными микробами, могут снижать воздействие противораковых препаратов, усиливая системы очистки организма от лекарств», — сказал Ройхман. «Хотя конкретные молекулы, которые оказывают такое влияние, могут различаться у людей, наша работа подчеркивает, что диета и микробиом являются ключевыми факторами, которые могут определять поведение противораковых препаратов в организме».

Кроме того, результаты открывают возможности для разработки новых стратегий терапии рака, которые учитывают такие факторы, как диета пациента, состав микробиома и недавнее использование антибиотиков, которые изменяют экосистему комменсальных бактерий. Такие стратегии, основанные на дополнительных исследованиях, могут включать анализ микробиомов пациентов и назначение диетических изменений и фармацевтических вмешательств для модуляции метаболизма терапии рака.

* Информация представлена исключительно в ознакомительных целях и не служит рекомендацией для лечения заболеваний