Το trans-vaccenic acid (TVA), ένα λιπαρό οξύ μακράς αλύσου που βρίσκεται στο κρέας και τα γαλακτοκομικά προϊόντα από ζώα βοσκής όπως οι αγελάδες και τα πρόβατα, βελτιώνει την ικανότητα των CD8+ Τ κυττάρων να διεισδύουν στους όγκους και να σκοτώνουν τα καρκινικά κύτταρα, σύμφωνα με μια νέα μελέτη από το Πανεπιστήμιο του Σικάγο.
Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Nature, δείχνει επίσης ότι οι ασθενείς με υψηλότερα επίπεδα TVA που κυκλοφορούν στο αίμα ανταποκρίθηκαν καλύτερα στην ανοσοθεραπεία, υποδηλώνοντας ότι θα μπορούσε να έχει δυναμική ως διατροφική συμπλήρωμα για την υποστήριξη κλινικών θεραπειών για τον καρκίνο.
«Υπάρχουν πολλές μελέτες που προσπαθούν να αποκρυπτογραφήσουν τη σχέση μεταξύ της διατροφής και της ανθρώπινης υγείας και είναι πολύ δύσκολο να κατανοήσουμε τους υποκείμενους μηχανισμούς λόγω της μεγάλης ποικιλίας των τροφίμων που καταναλώνουν οι άνθρωποι», δήλωσε ο Jing Chen, καθηγητής στην Ιατρική Σχολή του UChicago και ένας από τους συγγραφείς της μελέτης.
«Αλλά αν επικεντρωθούμε μόνο στα θρεπτικά συστατικά και τους μεταβολίτες που προέρχονται από τα τρόφιμα, αρχίζουμε να βλέπουμε πώς επηρεάζουν τη φυσιολογία και την παθολογία. Εστιάζοντας σε θρεπτικά συστατικά που μπορούν να ενεργοποιήσουν τις αποκρίσεις των Τ κυττάρων, βρήκαμε ένα που ενισχύει πραγματικά την αντικαρκινική ανοσία ενεργοποιώντας μια σημαντική οδό του ανοσοποιητικού», συμπλήρωσε ο ειδικός.
Εντοπίζοντας τα θρεπτικά συστατικά που ενεργοποιούν τα κύτταρα του ανοσοποιητικού
Το εργαστήριο του Δρ. Chen εστιάζει στην κατανόηση του πώς οι μεταβολίτες, τα θρεπτικά συστατικά και άλλα μόρια που κυκλοφορούν στο αίμα επηρεάζουν την ανάπτυξη του καρκίνου και την ανταπόκριση στις θεραπείες του καρκίνου.
Για τη νέα μελέτη, οι επιστήμονες ξεκίνησαν με μια βάση δεδομένων με περίπου 700 γνωστούς μεταβολίτες που προέρχονται από τρόφιμα και συγκέντρωσαν μια βιβλιοθήκη ενώσεων «θρεπτικών συστατικών αίματος» που αποτελείται από 235 βιοενεργά μόρια που προέρχονται από θρεπτικά συστατικά.
Εξέτασαν λοιπόν αυτές τις ενώσεις για την ικανότητά τους να επηρεάζουν την αντικαρκινική ανοσία ενεργοποιώντας τα CD8+ Τ κύτταρα, μια ομάδα ανοσοκυττάρων κρίσιμης σημασίας για τη θανάτωση καρκινικών ή μολυσμένων από ιούς κυττάρων.
Αφού οι επιστήμονες αξιολόγησαν τους έξι κορυφαίους υποψηφίους τόσο σε κύτταρα ανθρώπου όσο και σε κύτταρα ποντικού, είδαν ότι το TVA είχε την καλύτερη απόδοση. Το TVA είναι το πιο άφθονο trans λιπαρό οξύ που υπάρχει στο ανθρώπινο γάλα, αλλά το σώμα δεν μπορεί να το παράγει μόνο του. Μόνο το 20% περίπου του TVA διασπάται σε άλλα υποπροϊόντα, αφήνοντας το 80% να κυκλοφορεί στο αίμα. «Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να υπάρχει κάτι άλλο που κάνει, οπότε αρχίσαμε να το δουλεύουμε περισσότερο», είπε ο Δρ. Chen.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές διεξήγαγαν μια σειρά πειραμάτων με κύτταρα και μοντέλα ποντικών διαφορετικών τύπων όγκων. Η διατροφή ποντικών με δίαιτα εμπλουτισμένη με TVA μείωσε σημαντικά το δυναμικό ανάπτυξης όγκου του μελανώματος και των καρκινικών κυττάρων του παχέος εντέρου σε σύγκριση με ποντίκια που τρέφονταν με δίαιτα ελέγχου. Η δίαιτα TVA ενίσχυσε επίσης την ικανότητα των CD8+ Τ κυττάρων να διεισδύουν σε όγκους.
Η ομάδα πραγματοποίησε επίσης μια σειρά μοριακών και γενετικών αναλύσεων για να καταλάβει πώς το TVA επηρέαζε τα Τ κύτταρα. Αυτές οι πρόσθετες αναλύσεις έδειξαν ότι το TVA απενεργοποιεί έναν υποδοχέα στην κυτταρική επιφάνεια που ονομάζεται GPR43, ο οποίος συνήθως ενεργοποιείται από λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου που συχνά παράγονται από τη μικροχλωρίδα του εντέρου. Το TVA εξουδετερώνει αυτά τα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου και ενεργοποιεί μια κυτταρική διαδικασία σηματοδότησης γνωστή ως μονοπάτι CREB, η οποία εμπλέκεται σε μια ποικιλία λειτουργιών, όπως η κυτταρική ανάπτυξη, η επιβίωση και η διαφοροποίηση.
Η ομάδα έδειξε επίσης ότι τα μοντέλα ποντικών όπου ο υποδοχέας GPR43 αφαιρέθηκε αποκλειστικά από τα CD8+ Τ κύτταρα δεν είχαν τη βελτιωμένη ικανότητα καταπολέμησης του όγκου. Τέλος, η ομάδα συνεργάστηκε επίσης με τον Justin Kline, καθηγητή Ιατρικής στο UChicago, για να αναλύσει δείγματα αίματος που ελήφθησαν από ασθενείς που υποβλήθηκαν σε θεραπεία ανοσοθεραπείας με CAR-T κύτταρα για λέμφωμα.
Είδαν ότι οι ασθενείς με υψηλότερα επίπεδα TVA έτειναν να ανταποκρίνονται στη θεραπεία καλύτερα από εκείνους με χαμηλότερα επίπεδα. Έλεγξαν επίσης κυτταρικές σειρές από λευχαιμία συνεργαζόμενοι με την Wendy Stock, καθηγήτρια Ιατρικής στο Anjuli Seth Nayak και είδαν ότι το TVA ενίσχυε την ικανότητα ενός ανοσοθεραπευτικού φαρμάκου να σκοτώνει κύτταρα λευχαιμίας.
Προσοχή στα θρεπτικά συστατικά, όχι στα τρόφιμα
Η μελέτη προτείνει ότι το TVA θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως συμπλήρωμα διατροφής για να βοηθήσει διάφορες θεραπείες καρκίνου με βάση τα Τ κύτταρα, αν και ο Δρ. Chen επισημαίνει ότι είναι σημαντικό να προσδιοριστεί η βελτιστοποιημένη ποσότητα του ίδιου του θρεπτικού συστατικού και όχι η πηγή τροφής.
Υπάρχει ένας αυξανόμενος όγκος στοιχείων σχετικά με τις επιβλαβείς επιπτώσεις στην υγεία από την κατανάλωση υπερβολικής ποσότητας κόκκινου κρέατος και γαλακτοκομικών, επομένως αυτή η μελέτη δεν πρέπει να θεωρείται δικαιολογία για να τρώτε περισσότερα cheeseburger και πίτσα. Αντιθέτως, δείχνει ότι συμπληρώματα θρεπτικών συστατικών όπως το TVA θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την προώθηση της δραστηριότητας των Τ κυττάρων. Ο επιστήμονας πιστεύει ότι μπορεί να υπάρχουν και άλλα θρεπτικά συστατικά που μπορούν να κάνουν το ίδιο.
«Υπάρχουν πρώιμα δεδομένα που δείχνουν ότι άλλα λιπαρά οξέα από τα φυτά σηματοδοτούν μέσω ενός παρόμοιου υποδοχέα, επομένως πιστεύουμε ότι υπάρχει μεγάλη πιθανότητα ότι τα θρεπτικά συστατικά από τα φυτά μπορούν να κάνουν το ίδιο πράγμα ενεργοποιώντας επίσης το μονοπάτι CREB», είπε.
Η νέα έρευνα υπογραμμίζει επίσης την υπόσχεση αυτής της «μεταβολομικής» προσέγγισης για την κατανόηση του πώς τα δομικά στοιχεία της διατροφής επηρεάζουν την υγεία μας. Ο Δρ. Chen είπε ότι η ομάδα του ελπίζει να δημιουργήσει μια ολοκληρωμένη βιβλιοθήκη θρεπτικών ουσιών που κυκλοφορούν στο αίμα για να κατανοήσει τον αντίκτυπό τους στο ανοσοποιητικό και σε άλλες βιολογικές διεργασίες όπως η γήρανση.
«Μετά από εκατομμύρια χρόνια εξέλιξης, υπάρχουν μόνο μερικές εκατοντάδες μεταβολίτες που προέρχονται από τα τρόφιμα που καταλήγουν να κυκλοφορούν στο αίμα, οπότε αυτό σημαίνει ότι θα μπορούσαν να έχουν κάποια σημασία στη βιολογία μας», σημείωσε ο ειδικός και κατέληξε:
«Το να δούμε ότι ένα μεμονωμένο θρεπτικό συστατικό όπως το TVA έχει έναν πολύ στοχευμένο μηχανισμό σε έναν στοχευμένο τύπο κυττάρων του ανοσοποιητικού, με μια πολύ βαθιά φυσιολογική απόκριση σε ολόκληρο το επίπεδο του οργανισμού, το βρίσκω πραγματικά εκπληκτικό και ενδιαφέρον».