E ora, basandosi sul lavoro precedente, i ricercatori sono più vicini a capire esattamente come funziona.
Negli Stati Uniti, il cancro del colon è il quarto tumore più comune e la seconda causa di decessi correlati al cancro. Precedenti studi hanno dimostrato che mangiare verdure verdi e fibre riduce il rischio di cancro al colon fino alla metà.
I ricercatori hanno utilizzato un modello di una malattia ereditaria chiamata poliposi adenomatosa familiare, una malattia ereditaria che induce i giovani a sviluppare più escrescenze non cancerose (polipi) nel colon. La maggior parte delle persone con questa malattia deve rimuovere chirurgicamente il colon per evitare che centinaia di tumori crescano nel colon con l’età.
Vengono quindi sottoposti a trattamento con FANS spesso tossici per prevenire la formazione di ulteriori tumori nel duodeno, la prima parte dell’intestino tenue. I risultati di questo studio indicano che gli spinaci potrebbero aiutare nella prevenzione del cancro in questi pazienti ritardando la necessità di rimozione del colon e trattamento farmacologico prolungato.
Dopo aver somministrato spinaci liofilizzati a un modello animale di poliposi adenomatosa familiare per 26 settimane, i ricercatori hanno osservato una significativa attività antitumorale nel colon e nell’intestino tenue.
Utilizzando un approccio imparziale chiamato multi-omica, i ricercatori hanno scoperto che la soppressione del tumore da parte degli spinaci implicava una maggiore diversità nel microbioma intestinale (microbi utili) e cambiamenti nell’espressione genica per aiutare a prevenire il cancro.
Hanno anche scoperto che gli acidi grassi associati alla regolazione dell’infiammazione, chiamati metaboliti del linoleato, sono stati portati a un livello benefico dopo una dieta a base di spinaci.
“Riteniamo che mangiare spinaci possa anche essere protettivo per le persone che non hanno la poliposi adenomatosa familiare”, ha affermato il ricercatore principale Roderick Dashwood, direttore del Center for Epigenetics & Disease Prevention presso il Texas A&M Health Institute of Biosciences and Technology.
Le forme ereditarie di cancro del colon rappresentano solo il 10-15% dei casi. La maggior parte dei tumori del colon sono sporadici, nel senso che non sono guidati da una predisposizione genetica ereditata attraverso una famiglia. Dashwood spiega che nel corso di decenni, l’esposizione agli agenti cancerogeni attraverso la dieta e l’ambiente può cambiare il modo in cui i geni sono espressi nel tratto gastrointestinale (GI), e questo può indurre le persone a sviluppare polipi nel colon e nel tratto gastrointestinale inferiore più tardi nella vita che possono progredire in cancro. Questo è il motivo per cui l’American Cancer Society raccomanda di iniziare lo screening del cancro del colon all’età di 45 anni.
Il laboratorio di Dashwood aveva precedentemente notato i benefici degli spinaci in un modello di cancro del colon-retto indotto da agenti cancerogeni che imita casi sporadici. In quel modello, gli spinaci erano molto efficaci nella prevenzione dei polipi, il che ha spronato il team a vedere come gli spinaci potrebbero funzionare nel cancro del colon guidato dalla genetica.
“Il mio pregiudizio era di concentrarmi sulla storia della clorofilla a causa della mia lunga storia nell’esaminare gli effetti antitumorali della clorofilla”, ha detto Dashwood. “Ma si è scoperto che l’approccio multi-omico ha suggerito altre idee. Quando abbiamo esaminato i dati metabolomici, non c’era clorofilla. In realtà erano gli acidi grassi e i derivati dell’acido linoleico a causare gli effetti benefici”.
La multi-omica consente agli scienziati di analizzare attentamente i “big data” biologici per trovare associazioni tra i diversi sistemi del corpo, individuare i biomarcatori e comprendere meglio le complesse interrelazioni che guidano la vita.
Invece della tradizionale ricerca guidata da ipotesi, la multi-omica è un approccio che genera ipotesi in cui gli scienziati seguono i dati per arrivare alle spiegazioni dei risultati.
I tre omici utilizzati in questo studio erano microbioma (microbi utili e dannosi), trascrittoma (espressione genica) e metaboloma (metaboliti, come aminoacidi e acidi grassi). La parola “omics” deriva da “ome” in queste parole.
Per elaborare i dati del metaboloma, il team di Dashwood ha utilizzato la struttura Integrated Metabolomics Analysis Core creata da Arul Jayaraman presso il Texas A&M College of Engineering. Il primo autore dello studio, Ying-Shiuan Chen, ha lavorato a stretto contatto con Jayaraman e il suo team per due anni per analizzare le centinaia di campioni raccolti dai modelli dello studio.
“Questa è una delle analisi metabolomiche più complete del suo genere, specialmente nel contesto della prevenzione del cancro da parte di un alimento intero, gli spinaci”, ha affermato Jayaraman, Ray B. Nesbitt Endowed Chair, Presidential Impact Fellow e capo del Dipartimento di Artie McFerrin di Ingegneria chimica presso la Facoltà di Ingegneria.
“Questo lavoro è stato possibile grazie al generoso supporto del Fondo per lo sviluppo della ricerca e del Cancelliere del sistema Texas A&M Sharp per stabilire il nucleo della metabolomica integrata”.
Il prossimo passo per il team di Dashwood è convalidare alcuni degli aspetti metabolomici delle loro scoperte, come le concentrazioni di metaboliti dell’acido linoleico e acidi grassi a catena corta con effetti antitumorali sul modello preclinico e idealmente nei pazienti umani.
“Prima è, meglio è”, ha detto Dashwood. “Non dovresti aspettare che sorgano i polipi per iniziare a fare questo tipo di cose preventive”.
Le stime globali più recenti dell’incidenza e della mortalità del cancro collocano il cancro del colon-retto (CRC) come il quarto tumore più diffuso e il secondo più mortale al mondo [1]. La meta-analisi del 2017 degli scienziati del World Cancer Research Fund International Continuous Update Project (CUP) di 111 studi di coorte prospettici ha supportato le relazioni tra l’aumento del rischio di CRC con l’aumento dell’assunzione di carne rossa e lavorata, nonché la diminuzione del rischio di CRC con l’aumento dell’assunzione di verdure [2].
Nel 2015, circa il 38,3% dei nuovi casi di CRC è stato attribuito direttamente a diete subottimali negli Stati Uniti [3]. Questo modello alimentare “occidentale” ricco di carne e basso contenuto di verdure è più comune nei paesi sviluppati e in via di sviluppo ed è direttamente associato al rischio di CRC [4], con una recente meta-analisi di 28 studi che indica un aumento del rischio di CRC del 30% per adulti che consumano questo modello alimentare [5].
L’eccesso di adiposità è stato riconosciuto come un altro fattore di rischio modificabile per il cancro del colon per più di due decenni [6]. In una meta-analisi CUP del 2018 di 47 studi di coorte con 7.393.510 partecipanti, l’aumento del peso corporeo, l’indice di massa corporea (BMI), la circonferenza della vita e il rapporto vita-fianchi erano tutti associati indipendentemente ad un aumento del rischio di CRC sia negli uomini che nelle donne. 7].
Poiché i comportamenti alimentari sono più facilmente migliorabili rispetto alla composizione corporea [8], è imperativo determinare quali approcci dietetici e messaggi di salute pubblica producono la maggiore riduzione del rischio. Sulla base della nostra indagine su 990 adulti negli Stati Uniti, una leggera maggioranza degli intervistati ha indicato che non sarebbe disposta a rinunciare al consumo di carne rossa (RM), e solo il 14,5% degli uomini e il 14,9% delle donne ha indicato che non gli piace il verde ortaggi a foglia (GLV) [9]. Pertanto, la riduzione del rischio può essere più fattibile tramite l’aggiunta di GLV, piuttosto che l’omissione di RM.
Una serie di studi preclinici indica che la clorofilla nel GLV previene gli effetti citotossici e cancerogeni dell’eme nella RM [10,11,12,13], che è mediata dal microbiota residente nel colon [14,15]. L’8-idrossi-2′-deossiguanosina (8-OHdG) è un marker di danno al DNA associato ad un aumentato rischio di adenoma [16], che intendiamo utilizzare come proxy per la citotossicità osservata nei modelli preclinici.
La proteina C-reattiva ad alta sensibilità (hsCRP) [17] è associata a Proteobatteri elevati [18] ed è stata collegata ad un aumento del rischio di cancro al colon [19,20] e mortalità [21].
Allo stesso modo, l’interleuchina-6 (IL-6) è stata implicata nella prognosi del cancro del colon [22], metastasi [23] e mortalità [24]. Una dieta a base vegetale di 23 settimane (<50 g di prodotti animali/giorno) ha ridotto significativamente l’IL-6 e il fattore di necrosi tumorale-α (TNFα) in 89 adulti obesi [18], il che corrispondeva a una diminuzione dei Proteobatteri e ad un aumento Bifidobatterio.
Poiché il TNFa è prodotto principalmente in risposta al lipopolisaccaride [25], un componente strutturale dei batteri Gram-negativi, può anche essere un marker per la salute delle mucose. Oltre alla capacità della clorofilla di legare l’eme, si ipotizza che l’alto contenuto di flavonoli del GLV promuova la crescita di diversi generi batterici produttori di acidi grassi a catena corta, che sono associati ad effetti citoprotettivi nel colon [26].
Abbiamo cercato di studiare direttamente gli effetti preliminari dell’aumento del consumo di GLV negli adulti con un aumento dell’IMC che consumano un modello dietetico occidentale. Gli esiti primari di questo studio crossover di 12 settimane sono stati precedentemente riportati, indicando la fattibilità di maturazione e conservazione, con aderenza leggermente al di sotto dell’obiettivo ma accettabile [27]. Qui riportiamo i risultati biologici che possono essere rilevanti per la riduzione del rischio di CRC, che includono citochine, microbiota intestinale e vitamina K1 come misura oggettiva dell’aderenza all’intervento.
collegamento di riferimento: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8067874/
Maggiori informazioni: Ying-Shiuan Chen et al, Dietary spinaci rimodella il microbioma intestinale in un background genetico Apc-mutante: intuizioni meccanicistiche dalla multi-omica integrata, Gut Microbes (2021). DOI: 10.1080/19490976.2021.1972756
