Ο επιπολασμός του καρκίνου του παχέος εντέρου σε άτομα κάτω των 50 ετών έχει αυξηθεί τις τελευταίες δεκαετίες. Ένας ύποπτος λόγος: το αυξανόμενο ποσοστό παχυσαρκίας και οι δίαιτες πλούσιες σε λιπαρά.
Τώρα, ερευνητές από το Ινστιτούτο Salk και στο UC San Diego ανακάλυψαν πώς οι δίαιτες με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά μπορούν να αλλάξουν τα βακτήρια του εντέρου και τα πεπτικά μόρια που ονομάζονται χολικά οξέα που τροποποιούνται από αυτά τα βακτήρια, προδιαθέτοντας τα ποντίκια σε καρκίνο του παχέος εντέρου.
Στη μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Cell Reports, η ερευνητική ομάδα βρήκε αυξημένα επίπεδα συγκεκριμένων βακτηρίων του εντέρου σε ποντίκια που τρέφονταν με δίαιτες με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά. Αυτά τα βακτήρια του εντέρου αλλάζουν τη σύνθεση της δεξαμενής του χολικού οξέος με τρόπους που προκαλούν φλεγμονή και επηρεάζουν το πόσο γρήγορα αναπληρώνονται τα βλαστοκύτταρα του εντέρου. Τα χολικά οξέα είναι μόρια που παράγονται από το συκώτι και χρησιμοποιούνται από το έντερο για να βοηθήσουν στην πέψη των τροφίμων και στην απορρόφηση της χοληστερόλης, των λιπών και των θρεπτικών συστατικών.
«Η ισορροπία των μικροβίων στο έντερο διαμορφώνεται από τη διατροφή και ανακαλύπτουμε το πώς οι αλλαγές στον μικροβιακό πληθυσμό του εντέρου (το μικροβίωμα του εντέρου) μπορούν να δημιουργήσουν προβλήματα που οδηγούν σε καρκίνο», είπε ο καθηγητής Ronald Evans, διευθυντής του Salk’s Gene Expression Laboratory. «Αυτό ανοίγει το δρόμο για παρεμβάσεις που μειώνουν τον κίνδυνο καρκίνου».
Το 2019, ο Evans και οι συνεργάτες του έδειξαν σε ποντίκια ότι οι δίαιτες με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά ενίσχυαν τα συνολικά επίπεδα χολικών οξέων. Η αλλαγή των χολικών οξέων, βρήκαν, απενεργοποίησε μια βασική πρωτεΐνη στο έντερο -που ονομάζεται υποδοχέας Farnesoid X (FXR)- και αύξησε τον κίνδυνο καρκίνου.
Ωστόσο, εξακολουθούσαν να λείπουν στοιχεία σε αυτή την ιστορία, συμπεριλαμβανομένου του τρόπου με τον οποίο το μικροβίωμα του εντέρου και τα χολικά οξέα αλλάζουν από δίαιτες με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά.
Στη νέα μελέτη εξετάστηκαν τα μικροβιώματα και τα μεταβολώματα -συλλογές μικρών μορίων από τη διατροφή και τα μικροβιακά προερχόμενα- στα πεπτικά ίχνη ζώων σε δίαιτες υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά. Μελέτησαν ποντίκια με γενετική μετάλλαξη που τα κάνει πιο ευαίσθητα σε όγκους του παχέος εντέρου.
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι παρόλο που τα ποντίκια που τρέφονταν με δίαιτες υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά είχαν περισσότερα ορισμένα χολικά οξέα στα έντερά τους, είχαν επίσης μια λιγότερο ποικιλόμορφη συλλογή βακτηρίων του εντέρου. Έδειξαν επίσης ότι αυτά τα τροποποιημένα χολικά οξέα επηρέασαν τον πολλαπλασιασμό των βλαστοκυττάρων στα έντερα. Όταν αυτά τα κύτταρα δεν αναπληρώνονται συχνά, μπορούν να συσσωρεύσουν μεταλλάξεις -ένα βασικό βήμα προς την ενθάρρυνση της ανάπτυξης καρκίνων, οι οποίοι συχνά προέρχονται από αυτά τα βλαστοκύτταρα.
«Μόλις αρχίζουμε να κατανοούμε αυτά τα βακτηριακά συζευγμένα χολικά οξέα και τους ρόλους τους στην υγεία και τις ασθένειες», είπε ο συν-συγγραφέας Michael Downes.
Υπήρχαν εντυπωσιακές διαφορές στα μικροβιώματα των ποντικών σε δίαιτες υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά: οι συλλογές βακτηρίων του εντέρου στις πεπτικές οδούς αυτών των ποντικών ήταν λιγότερο ποικιλόμορφες και περιείχαν διαφορετικά βακτήρια από τα μικροβιώματα των ποντικών που δεν ακολουθούσαν δίαιτες με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά. Δύο από αυτά τα βακτήρια -leibacterium valens και Ruminococcus gnavus- ήταν σε θέση να παράγουν αυτά τα τροποποιημένα χολικά οξέα.
Οι επιστήμονες εξεπλάγησαν όταν ανακάλυψαν ότι μια δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά είχε στην πραγματικότητα μεγαλύτερο αντίκτυπο στο μικροβίωμα και στα τροποποιημένα χολικά οξέα από μια γενετική μετάλλαξη που αυξάνει την ευαισθησία στα ζώα στον καρκίνο.
«Έχουμε εντοπίσει πώς η διατροφή με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά επηρεάζει το μικροβίωμα του εντέρου και αναδιαμορφώνει τη δεξαμενή των χολικών οξέων, ωθώντας το έντερο σε μια φλεγμονώδη κατάσταση που σχετίζεται με ασθένειες», είπαν οι συγγραφείς.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι οι δίαιτες με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά αλλάζουν τη σύνθεση του μικροβιώματος, ενθαρρύνοντας την ανάπτυξη βακτηρίων όπως το I. valens και το R. gnavus. Με τη σειρά του, αυτό ενισχύει τα επίπεδα των τροποποιημένων χολικών οξέων. Σε έναν φαύλο κύκλο, αυτά τα χολικά οξέα δημιουργούν ένα πιο φλεγμονώδες περιβάλλον που μπορεί να αλλάξει περαιτέρω τη σύνθεση των βακτηρίων του εντέρου.
«Αποδομήσαμε γιατί οι δίαιτες με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά δεν είναι καλές για εσάς και εντοπίσαμε συγκεκριμένα στελέχη μικροβίων που εκδηλώνονται με δίαιτες με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά», είπε ο Evans. «Γνωρίζοντας ποιο είναι το πρόβλημα, έχουμε μια πολύ καλύτερη ιδέα για το πώς να το αποτρέψουμε και να το αντιστρέψουμε».
Στο μέλλον, η ομάδα θα μελετήσει πόσο γρήγορα αλλάζει το μικροβίωμα και τα χολικά οξέα αφότου ένα ζώο αρχίσει να καταναλώνει μια δίαιτα πλούσια σε λιπαρά. Σχεδιάζουν επίσης να μελετήσουν τρόπους για να αντιστρέψουν τις επιπτώσεις που σχετίζονται με τον καρκίνο μιας δίαιτας υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά, στοχεύοντας την FXR, την πρωτεΐνη που ανακάλυψαν ότι σχετίζεται με αλλαγές στο χολικό οξύ.
Περισσότερες πληροφορίες: Ronald M. Evans, Paired microbiome and metabolome analyses associate bile acid changes with colorectal cancer progression, Cell Reports (2023). DOI: 10.1016/j.celrep.2023.112997.
