Kluczowe wnioski:

  • Maślan sodu obniża żywotność komórek raka jelita grubego o 35,5–42,3% i zwiększa apoptozę nawet do 41,2% w połączeniu z kwasem indolooctowym.
  • Metabolity probiotyczne wpływają na obniżenie poziomu cytokin prozapalnych IL-6, TNF-α i IL-1β oraz wzrost IL-10.
  • Badania wykazały modulację szlaków NF-κB, PI3K-Akt, MAPK oraz szlaku apoptozy.
  • Poprawia się różnorodność mikrobiomu jelitowego oraz zmniejsza stres oksydacyjny.

Wprowadzenie do roli mikrobiomu w raku jelita grubego

Rak jelita grubego to choroba wieloczynnikowa, na którą wpływają genetyka gospodarza, zaburzenia odporności, czynniki środowiskowe oraz skład mikrobiomu jelitowego. Oś jelito–guz reguluje postęp choroby poprzez sygnalizację zapalną, stres oksydacyjny, uszkodzenie bariery nabłonkowej i nierównowagę immunologiczną. Metabolity pochodzące od probiotyków działają jako bioaktywne cząsteczki, które mogą przywracać równowagę między organizmem a mikrobiomem oraz wpływać na szlaki związane z nowotworem.

Jak przeprowadzono badanie

Zastosowano podejście systemowej biologii, łączące farmakologię sieciową, transkryptomikę, proteomikę, metabolomikę oraz profilowanie mikrobiomu. Dwanaście metabolitów probiotycznych dało w sumie 428 przewidywanych celów, z czego 162 pokrywało się z genami związanymi z rakiem jelita grubego. Linie komórkowe raka jelita grubego poddano działaniu metabolitów i analizowano żywotność komórek, apoptozę, ekspresję genów i białek oraz zmiany w cytokinach i składzie mikrobiomu.

Najważniejsze wyniki badań laboratoryjnych

Maślan sodu w stężeniu 5 mM zmniejszył żywotność komórek o 35,5–42,3% i zwiększył odsetek apoptozy z 8,6% do 32,4%. Połączenie z kwasem indolooctowym w stężeniu 100 μM podniosło apoptozę do 41,2%, co sugeruje działanie synergiczne. Analiza sekwencjonowania RNA wykazała 1248 genów o zmienionej ekspresji, w tym wzrost ekspresji genów proapoptotycznych oraz spadek genów związanych z zapaleniem.

Zmiany na poziomie białek i cytokin

Badania proteomowe ujawniły 412 różnicowo wyrażonych białek, w tym obniżenie poziomu AKT1, MAPK1 i EGFR oraz wzrost CASP3 i BAX. Poziom cytokin prozapalnych IL-6, TNF-α i IL-1β spadł odpowiednio o 48,2%, 44,7% i 39,5%, podczas gdy poziom IL-10 wzrósł o 26,3%. Metabolomika pokazała 2,8-krotny wzrost stężenia maślanu oraz około 35% spadek stresu oksydacyjnego.

Sprawdź również:  Ekstrakty z Astragalus boeticus – naturalne wsparcie dla funkcji nerek

Wpływ na mikrobiom i wnioski kliniczne

Różnorodność mikrobiomu jelitowego uległa poprawie, co potwierdzono wzrostem wskaźnika Shannona z 2,8 do 3,6. Metabolity probiotyczne modulują szlaki NF-κB, PI3K-Akt, MAPK oraz szlaki apoptozy. Wyniki te wskazują na potencjalną rolę metabolitów probiotycznych jako dodatkowego wsparcia w leczeniu raka jelita grubego.

Źródło: Oryginalny artykuł