Исследователи из Института Фрэнсиса Крика и Королевского колледжа Лондона создали инструмент для прогнозирования воздействия различных диет как на раковые, так и на здоровые клетки.
Их работа может помочь распутать тонкие метаболические изменения, связанные с различными типами питательных веществ, и улучшить наше понимание связи между диетой и болезнями.
Метаболизм относится к набору процессов, которые позволяют организму использовать питательные вещества из окружающей среды для функционирования. Относительное количество сахаров, жиров и белков в рационе определяет, какое «топливо» доступно для клеток, а также то, как эти клетки перерабатывают питательные вещества. Раковые клетки, как и другие больные клетки, изменяют свой метаболизм, чтобы поддерживать выживание и рост.
В рамках исследования, опубликованного в iScience , исследовательская группа из Центра взаимодействий хозяин-микробиом при Королевском колледже Лондона впервые создала исчерпывающую карту всех метаболических путей у мышей. Затем команда Крика собрала экспериментальные данные, чтобы поместить их в модель, измерив уровни экспрессии генов в печени и опухолях печени у мышей, которых кормили либо «здоровой» диетой, либо «нездоровой» диетой, богатой жирами и сахарами.
Они обнаружили специфические изменения в метаболизме, связанные с нездоровым питанием, которые, как было замечено, способствуют выработке глицерина и сукцината как в раковых, так и в здоровых тканях. Они также заметили, что различия в метаболизме между здоровыми и раковыми клетками были самыми высокими в контексте нездорового питания, что позволяет предположить, что опухоли могут лучше использовать нездоровое питание для обеспечения выживания и роста.
Патрисия Нуньес, старший научный сотрудник лаборатории Crick, сказала: «Используя экспериментальные данные из лаборатории, модель позволяет нам начать понимать сложные метаболические изменения, которые происходят в тканях из-за определенных питательных веществ в рационе».
Димитриос Анастасиу, глава Лаборатории метаболизма рака при Крике, сказал: «Мы знаем, что неправильное питание наносит ущерб метаболизму нашего организма. Оно может вызвать ожирение и способствовать заболеванию печени , которое, в свою очередь, может прогрессировать до рака печени . Мы хотим понять какие питательные вещества в нашем рационе и в каких комбинациях вызывают эти пагубные последствия».
Затем команда смоделировала последствия изменения компонентов рациона — от здорового к нездоровому и от нездорового к здоровому — в различных комбинациях. Они заметили, что, хотя некоторые метаболические функции, специфичные для рака, сохраняются при здоровом питании, они также могут обратить многие из них, но только при ограничении как жиров, так и углеводов.
Фредерик Клазен, первый автор и доктор философии. студент совместного колледжа Крика и Королевского колледжа в Лондоне, сказал: «Потенциальное применение этой работы далеко идущее. недостающие питательные вещества из окружающей их среды».
Саид Шоайе, глава группы трансляционной системной биологии факультета стоматологии, челюстно-лицевых и челюстно-лицевых наук Королевского колледжа Лондона, сказал: «Чтобы еще больше повысить точность прогнозов нашей модели, мы сейчас создаем более сложные модели метаболизма , которые требуют учитывать, как различные органы обмениваются метаболитами и как бактерии в кишечнике влияют на то, какие питательные вещества доступны тканям».
Анастасиу заключает: «Наш подход можно использовать для управления диетическими изменениями, которые дополняют лечение различных заболеваний. Но наиболее эффективное использование этого понимания будет заключаться в предотвращении новых заболеваний, помогая нам выбирать продукты, которые мы едим».
Теги: диета