В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Nature’s Передача сигналов и таргетная терапия, ученые рассмотрели терапевтический потенциал и молекулярные механизмы, с помощью которых диетические вмешательства влияют на широкий спектр заболеваний человека, таких как сердечно-сосудистые заболевания, аутоиммунные, нейродегенеративные и метаболические заболевания, а также рак.
Содержание
Общие сведения
Диета и правильное питание играют фундаментальную роль в здоровье человека, при этом количество, состав и качество рациона, а также время приема пищи являются важными факторами, определяющими доступность питательных веществ, которые, в свою очередь, регулируют физиологические процессы.
Недавние исследования также были сосредоточены на понимании того, как диета влияет на развитие заболеваний. Однако по-прежнему ощущается нехватка информации о влиянии конкретных компонентов рациона на профилактику или риск заболеваний.
Результаты различных эпидемиологических исследований показали, что определенные схемы питания снижают риск различных заболеваний, включая рак.
В то время как было обнаружено, что диеты, богатые сахаром и насыщенными жирами, повышают риск диабета и сердечно-сосудистых заболеваний, считается, что диеты, состоящие в основном из овощей, фруктов и клетчатки, снижают риск метаболических и сердечно-сосудистых заболеваний.
Точно так же считается, что диеты с высоким содержанием переработанного мяса и алкоголя повышают риск развития рака, но считается, что средиземноморская диета снижает риск канцерогенеза.
Метаболические пути опухолей и доступность питательных веществ
Исследователи проанализировали существующие знания о различиях в потребностях в питательных веществах и метаболических путях между микроокружением опухоли и окружающими здоровыми тканями.
Иммуносупрессивная среда внутри опухолей является результатом того, что раковые клетки лишают иммунные клетки необходимых метаболитов, таких как кислород и глюкоза, одновременно повышая уровни аденозина, лактазы и других медиаторов, которые еще больше снижают функцию иммунных клеток.
Метаболическое перепрограммирование, происходящее внутри микроокружения опухоли, влияет на различные подмножества иммунных клеток.
Основные метаболические пути в иммунных клетках, которые, как полагают, перепрограммируются в микроокружении опухоли, включают цикл трикарбоновых кислот, гликолиз, пентозофосфатный путь, окислительное фосфорилирование, аминокислотный путь и синтез жирных кислот.
В обзоре был рассмотрен каждый из этих путей с точки зрения изменений потребностей в питании и метаболических характеристик внутри микроокружения опухоли.
Диетические вмешательства и рак
Влияние диетических вмешательств на заболевания, включая рак, может быть лучше расшифровано при доскональном понимании путей метаболизма макроэлементов, таких как белки, жиры и углеводы.
Системный метаболизм можно регулировать, регулируя потребление макроэлементов и влияя на метаболические пути, используемые этими макроэлементами.
Специальные диеты, такие как кетогенные диеты, диеты с ограничением калорийности, диеты с высоким содержанием жиров, диеты, имитирующие голодание, и даже диеты с высоким содержанием соли, а также диетические ограничения, основаны на концепции системных модификаций метаболизма за счет модуляции потребления макроэлементов.
В обзоре подробно рассмотрены эти различные диетические вмешательства, дающие исчерпывающее представление о молекулярных механизмах, посредством которых конкретные диеты влияют на клинические исходы у пациентов с раком.
Исследователи также проанализировали исследования, в которых оценивалась роль диетических факторов в лечении рака, особенно использование диетических вмешательств для повышения эффективности иммунотерапии и других методов лечения рака.
Было обнаружено, что ограничение калорийности увеличивает реакцию Т-клеток на иммунотерапию. Напротив, использование имитаторов ограничения калорийности повысило эффективность химиотерапии и иммунотерапии.
Также было обнаружено, что ограничение калорийности является эффективным средством модуляции микроокружения опухоли в сочетании с лучевой терапией в случаях тройного негативного рака молочной железы.
В обзоре всесторонне проанализированы результаты различных исследований, в которых изучалась эффективность определенных диетических ограничений в сочетании с различными методами лечения рака в модуляции микроокружения опухоли.
Ученые также обсудили изменения, вызванные в микробиоме кишечника диетическими вмешательствами, и эффективность изменений в микробиоме кишечника в сочетании с терапией рака.
Исследования показали, что изменения в разнообразии и составе микробиома кишечника вследствие диетических вмешательств изменяют уровни метаболитов, производных от микробиоты, которые непосредственно влияют на противоопухолевую активность.
Диетические вмешательства и другие заболевания
В обзоре также обсуждалась роль диетических вмешательств в предотвращении или отсрочке, а иногда даже стимулировании прогрессирования сердечно-сосудистых, нейродегенеративных, метаболических и аутоиммунных заболеваний.
Они изучили связь между доступностью питательных веществ, особенностями питания и нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, эпилепсия и болезнь Хантингтона, среди прочих.
В этом обзоре также рассматривалось влияние диетических вмешательств на аутоиммунные заболевания, такие как системная красная волчанка, тиреоидит Хашимото, воспалительные заболевания кишечника и рассеянный склероз.
Заключение
В целом, результаты этого обзора показали, что диетические вмешательства играют значительную роль в здоровье человека и его болезнях, причем некоторые вмешательства сами по себе или в сочетании с другими методами лечения замедляют прогрессирование таких заболеваний, как рак, или повышают эффективность методов лечения, а другие повышают риск различных заболеваний.
