Hur frukt- och grönsaksföreningar hjälper till att förhindra kolorektal cancer
Flavonoider är föreningar som finns naturligt i frukt och grönsaker. Forskare har vetat i 20 år att de kan hjälpa till att förhindra kolorektal cancer men har inte helt förstått den underliggande biologin.
Nu beskriver en ny studie en molekylär mekanism genom vilken en produkt av flavonoidsmältning kan hämma cancercellstillväxt under vissa förhållanden.
Studien är arbetet av ett team vid South Dakota State University i Brookings, som rapporterar sina resultat i en ny utgåva av tidskriften. Cancers.
Först undersökte forskarna hur aspirin (acetylsalicylsyra) kan minska risken för kolorektal cancer.
I det tidigare arbetet såg de hur ett salicylsyraderivat som kallades 2,4,6-trihydroxibensoesyra (2,4,6-THBA) kunde bromsa cancercellstillväxten.
De bestämde sig för att söka efter naturliga källor till 2,4,6-THBA och fann att det också var en förening som härrör från matsmältningen av flavonoider.
Metabolit av flavonoid matsmältning
Flavonoider börjar bryta ner när de kommer in i tarmarna. Tarmbakterier reducerar dem ytterligare till metaboliter när de kommer in i tjocktarmen.
Efter att ha observerat dessa processer har forskare föreslagit att flavonoiderna mot cancer påverkar deras metaboliter. En av dessa metaboliter är molekylen 2,4,6-THBA.
"Vi antog", säger seniorstudieförfattare Jayarama Gunaje, Ph.D., "att flavonoider minskar kolorektal cancer på grund av verkan av de nedbrytade eller uppdelade produkterna snarare än moderföreningarna."
"Dessa områden är underutforskade", tillägger Gunaje, som är docent vid College of Pharmacy & Allied Health Professions vid universitetet. Studieboken ger honom namnet G. Jayarama Bhat.
Testar 2,4,6-THBA på koloncancerceller
Den nya studien är den första som undersöker hur 2,4,6-THBA, som en produkt av flavonoidnedbrytning i tarmen, kan bidra till att förebygga cancer i tjocktarmen eller ändtarmen.
Tjocktarmen och ändtarmen utgör en del av tjocktarmen. Med hjälp av en rad tarmbakterier äger slutsmältningen av matsmältningen rum i tjocktarmen, som sedan passerar det återstående avfallet till ändtarmen för att vänta på evakuering genom anus.
Enligt 2016-statistiken från Centers for Disease Control and Prevention (CDC) är kolorektal cancer den fjärde vanligaste typen av cancer i USA och också landets fjärde vanligaste orsak till cancerdöd.
Under 2016, det senaste året för vilket siffror finns tillgängliga för USA, upptäckte cirka 141 270 personer att de hade cancer i tjocktarmen eller ändtarmen, och 52 286 dog av dessa typer av cancer.
I den nya studien fann forskarna att 2,4,6-THBA kan binda till tre enzymer som vanligtvis hjälper celler att dela sig. De undrade om denna förmåga var tillräcklig för att blockera cancer.
Men när de testade effekten av 2,4,6-THBA på koloncancerceller fann de att det inte fanns någon.
Metaboliten behöver en transportör
En sökning av tidigare studier på 2,4,6-THBA avslöjade att metaboliten inte kunde komma in i celler utan hjälp av ett transportprotein som heter SLC5A8.
Gunaje påpekar dock att cancerceller kan inaktivera transportörproteinet med en genetisk mutation. Detta har en skyddande effekt som gör att cancercellerna kan sprida sig.
Ytterligare tester, inklusive några med cancerceller som uttrycker SLC5A8, visade att 2,4,6-THBA kunde komma in i celler som uttryckte transportörproteinet men inte kunde få tillgång till celler som inte gjorde det.
Forskarna säger att dessa resultat visar att 2,4,6-THBA behöver transportören för att hämma cancertillväxt.
Gunaje förklarar att flavonoidmetaboliten sannolikt har två sätt att hjälpa till att förebygga cancer. Det första sättet är att 2,4,6-THBA genom att sakta ner celldelningsgraden ger immunceller en chans att lokalisera och förstöra cancercellerna.
Det andra sättet som 2,4,6-THBA sannolikt hjälper till att förebygga cancer är att genom att bromsa celldelningen ger det cellen mer tid att reparera eventuella skador på dess DNA.
Skada på DNA är hur mutationer uppstår, vilket ökar risken för att celler växer utom kontroll och startar tumörer.
Forskarna undersöker redan vilka tarmbakterier som producerar metaboliter från flavonoider. De förutser möjligheten att utveckla probiotika som kan hjälpa till att förhindra kolorektal cancer.
”Vi har så många läkemedel för att behandla cancer, men nästan inga för att förhindra det. Att demonstrera 2,4,6-THBA som ett skyddande medel mot kolorektal cancer har därför enorma potentiella hälsofördelar. ”
Jayarama Gunaje, Ph.D.
