Вещества, выявленные в овощах, предотвращают развитие рака толстой кишки

Данные исследования, проведенного учеными из Института Фрэнсиса Крика (Francis Crick Institute), Великобритания, показывают, что мыши, рацион которых богат индол-3-карбинолом (indole-3-carbinol — I3C), который вырабатывается при переваривании овощей из рода Капустные (лат. Brassica), защищены от развития воспаления кишечника и рака толстой кишки.

Хотя польза от употребления овощей для здоровья давно установлена, многие из механизмов, лежащих в ее основе, остаются не до конца изученными. Данное исследование предоставляет первые конкретные доказательства того, что I3C в рационе может предотвратить развитие воспаления кишечника и рака толстой кишки, активируя белок, называемый ариловым углеводородным рецептором (aryl hydrocarbon receptor — AhR).

Реакции кишечника

AhR действует как датчик условий окружающей среды, передающий сигналы иммунным клеткам и эпителиальным клеткам слизистой оболочки кишечника, для формирования защиты от развития воспалительных реакций на огромное количество бактерий, которые живут в кишечнике.

«Мы изучили реакцию генетически модифицированных мышей, которые не могут вырабатывать или активировать AhR в кишечнике, и установили, что у них легко развивается воспаление кишечника, которое прогрессирует до рака толстой кишки, — объясняет ведущий автор исследования доктор Амина Метиджи (Amina Metidji) из Института Фрэнсиса Крика. — Однако, когда животных кормили едой, обогащенной I3C, у них не развились воспаление или рак. Интересно, что когда мышей, у которых на момент исследования уже развивался рак, переводили на обогащенную I3C диету, у них в итоге отмечалось значительно меньшее количество опухолей, которые также реже были злокачественными».

Изучая и мышей, и органоиды мышиного кишечника — «мини-кишки», синтезированные из стволовых клеток, исследователи установили, что AhR имеет жизненно важное значение для восстановления поврежденных эпителиальных клеток. Без AhR стволовые клетки кишечника не могут дифференцироваться в специализированные эпителиальные клетки, которые участвуют в поглощении питательных веществ или создают защитную слизистую пленку. Вместо этого они делятся бесконтрольно, что в конечном итоге может привести к развитию рака толстой кишки.

Предотвращение рака толстой кишки

«Поразительно отмечать глубокий эффект диеты на воспаление кишечника и рак толстой кишки, — говорит старший автор доктор Гитта Стокингер (Gitta Stockinger), руководитель группы исследователей Института Фрэнсиса Крика. — Мы часто думаем о раке толстой кишки как о болезни, причиной которой является пропаганда западной диеты, богатой жиром и с низким содержанием овощей. Наши результаты показывают механизм, лежащий в основе этого наблюдения. Многие овощи являются источниками химических веществ, которые удерживают AhR в кишечнике. Увеличение количества этих веществ в рационе может исправить недостатки, вызванные недостаточной продукцией AhR, а также восстановить дифференцировку эпителиальных клеток, повысить устойчивость к кишечным инфекциям и предотвратить рак толстой кишки».

Помимо коррекции измененной экспрессии гена AhR, употребление I3C имело значимый эффект у немодифицированных мышей с нормальной экспрессией. В то время как у нормальных мышей, питающихся стандартной или обогащенной I3C пищей, не развивались опухоли во время исследования, они возникли у тех животных, которые входили в контрольную группу, употреблявшую «очищенную» пищу.

«Оптимальная» диета?

Лабораторные мыши обычно получают стандартный паек на основе зерна, который содержит смесь ингредиентов и питательных веществ. Для исследований диеты им предписывается контрольный «очищенный» рацион, чтобы исследователи точно знали его состав. Он разработан для того, чтобы полностью удовлетворить питательные потребности животного и исключить аллергены, патогены или переменные ингредиенты, выявленные в стандартном пайке.

Контрольная «очищенная» диета содержат точные количества углеводов, белков, жиров и клетчатки, обогащена витаминами и минералами. Тем не менее результаты последнего исследования свидетельствуют, что эта диета содержит меньше химикатов, стимулирующих AhR, чем стандартный паек или диета, обогащенная I3C.

«У нормальных мышей на контрольной «очищенной» диете развились опухоли толстой кишки в течение 10 нед, тогда как у мышей на стандартном пайке — нет, — объясняет соавтор доктор Крис Ширинг (Chris Schiering), который участвовал в исследовании в Институте Фрэнсиса Крика, а теперь работает в Королевском колледже Лондона (Imperial College London), Великобритания. — Это говорит о том, что даже без генетических факторов риска диета, лишенная растительных веществ, может привести к раку толстой кишки».

От мыши к человеку

Для подтверждения этих неожиданных результатов команда ученых теперь надеется провести дальнейшие эксперименты на органоидах, полученных в результате биопсии кишечника человека и в конечном итоге провести исследование с участием людей.

«Ряд эпидемиологических исследований предоставил результаты о том, что употребление овощей может защитить от рака, — объясняет Г. Стокингер. — Однако очень мало клинических данных относительно вопроса, почему именно? Теперь, когда мы механически продемонстрировали основания для этого на мышах, мы собираемся исследовать эти эффекты на людях и их клетках. Тем временем, нет никакого вреда от еды, в которой содержится большое количество овощей!».

Профессор Тим Ки (Tim Key), эксперт по исследованиям в области диеты и рака благотворительной организации Cancer Research UK, Великобритания, отметил: «Это исследование на мышах свидетельствует о том, что не только клетчатка, содержащаяся в овощах, таких как брокколи и капуста, но также и молекулы, выявленные в этих овощах, помогают снизить риск развития рака кишечника. Это прибавляет доказательств того, что здоровая диета, богатая овощами, важна. Дальнейшие исследования помогут выяснить, имеют ли эти молекулы такой же эффект у людей, но в то же время уже есть много весомых причин, чтобы есть больше овощей».