Диета с повышенным содержанием соли помогает кишечным микроорганизмам бороться с раком у мышей
#рак #кишечный микробиом #диета #nk-клетки
Высокосолевая диета подавляла рост опухолей в мышиной модели меланомы, очевидно, благодаря взаимодействию между микробиомом кишечника и натуральными клетками-киллерами.
У мышей диета с высоким содержанием соли подавляет рост опухоли - но только в том случае, если микроорганизмы кишечника стимулировали иммунные клетки, сообщается в исследовании, опубликованном 10 сентября в журнале Science Advances. Полученные результаты поднимают волнующие вопросы о роли диеты и микробов кишечника в раковых заболеваниях человека и могут указать на новые пути для разработки терапии. Хотя исследование не является первым, связавшим высокосолевую диету с уменьшением опухолей, "[авторы] показали уникальную роль изменений микробиома кишечника, вызванных высоким содержанием соли, как центрального явления, лежащего в основе наблюдаемого противоракового эффекта", -говорит в интервью The Scientist Венкатасваруп Тиривиди, биолог из Университета штата Теннесси, который изучал влияние соли на развитие рака, но не участвовал в исследовании.
Амит Авасти, иммунолог из Института трансляционных медицинских наук и технологий в Индии и автор исследования, говорит, что он и его коллеги занялись этим вопросом, поскольку предыдущие исследования связывали высокое потребление соли с аутоиммунными заболеваниями, предполагая, что повышенное содержание соли стимулирует иммунные клетки. Между тем, хорошо известно, что опухоли растут в иммуносупрессивной среде. Авасти вспоминает, как вместе со своей группой он задался вопросом: "Если мы включим соль в рацион мышей, возможно, [иммунная система в] опухолевой среде активизируется", подавляя раковый рост.
Действительно, в опубликованном в 2019 году в журнале Frontiers in Immunology исследовании европейской группы под руководством иммунолога из Университета Хасселта Маркуса Кляйневиетфельда сообщается, что высокосолевая диета подавляет рост опухолей у мышей. Когда Авасти и его коллеги провели аналогичные эксперименты, имплантируя мышам клетки меланомы кожи B16F10, а затем кормя пересаженных опухолью мышей диетами с различным уровнем соли, они получили схожие результаты: опухоли росли медленнее у мышей, которых кормили высокосолевой диетой.
Это привело к тому, что Авасти назвал "очевидным вопросом": как иммунная система реагирует на пищевую соль? Чтобы ответить на него, специалисты исследовали опухолевые участки и обнаружили, что количество иммунных клеток, известных как натуральные клетки-киллеры (NK), у мышей, которых кормили высокосолевой диетой, было выше, чем у мышей, которых кормили диетой с нормальным или слегка повышенным уровнем соли. Когда NK-клетки были удалены, высокосолевая диета больше не приводила к регрессии опухоли - эффект, который не наблюдался после истощения Т- и В-клеток.
Чтобы выяснить, почему соль так влияет на NK-клетки, Авасти и его коллеги обратились к литературе и нашли исследования, в которых сообщалось, что высокосолевая диета изменяет микробиом кишечника, а также другие исследования, в которых было установлено, что микробиом кишечника модулирует реакцию пациентов на иммунотерапию рака. Чтобы проверить роль кишечных бактерий в воздействии высокосолевой диеты на рост рака, исследователи давали мышам антибиотики, прежде чем кормить их различными диетами. Конечно, высокосолевая диета больше не подавляла рост опухоли. Но это еще не все: когда команда пересадила фекалии мышей, которых кормили высокосолевой диетой, мышам без микробов, они с удивлением обнаружили, что опухоли уменьшились, вспоминает Авасти.
Исследователи изучили разнообразие видов в кишечнике мышей и увидели, что у мышей, которых кормили высокосолевой диетой, увеличилось количество видов Bifidobacterium. Более того, в опухолях этих мышей наблюдалось шестикратное увеличение количества бифидобактерий по сравнению с опухолями мышей, питавшихся нормальной диетой. По словам Авасти, это говорит о том, что "бифидобактерии просачиваются из кишечника и фактически достигают опухоли", что, вероятно, является результатом увеличения проницаемости кишечника под воздействием соли.
У мышей, которых кормили обычной диетой, введение бифидобактерий в опухоли приводило к регрессии опухоли, и этот эффект исчезал, если исследователи удаляли у животных NK-клетки, сообщают они. По словам Авасти, это может означать, что существует способ использовать противоопухолевые свойства диеты с высоким содержанием соли, избегая при этом потенциальных негативных последствий, таких как аутоиммунные проблемы или гипертония: "Мы можем заменить соль бифидобактериями". Кляйневитфельд говорит, что новое исследование согласуется с его работой 2019 года и предыдущими работами, показывающими, что соль может влиять на микробиоту кишечника. Тем не менее, говорит он, "микробиомная часть этой работы кажется предварительной... ... и некоторые данные пока трудно интерпретировать с учетом информации, представленной в статье".
Недоумение вызывает двойственная природа воздействия соли на солидные опухоли", - пишет Тиривиди. Хотя соль может подавлять рак, усиливая противоопухолевые иммунные реакции, Тиривидхи указывает на исследования его группы, которые показали, что соль также может вызывать прогрессирование и распространение рака. По словам Тириведхи, эти результаты "предполагают временную роль соли в прогрессировании рака". В краткосрочной перспективе соль может запускать противораковые механизмы, говорит он, но "в течение длительного периода времени соль может перестать оказывать противораковое действие".
Даже несмотря на такие вопросы, Авасти говорит, что результаты его группы могут стать основой для новой формы лечения рака, и команда уже планирует клинические испытания в сотрудничестве с онкологами. Подтвердят ли эти испытания противоопухолевую активность соли или Bifidobacterium, пока неизвестно. "Это захватывающая область исследований, хотя она все еще находится в зачаточном состоянии", - пишет Кляйневитфельд, добавляя, что "необходимы дополнительные исследования, чтобы понять сложные взаимодействия питания, микробиома и иммунитета в контексте рака". Таким образом, будущие исследования покажут, действительно ли новые находки могут привести к новым вариантам лечения для пациентов".
