Tápanyagok és hasnyálmirigy: epigenetikus perspektíva

Absztrakt

A hasnyálmirigyrák a negyedik leggyakoribb oka a daganatokkal összefüggő halálozásoknak, az átlagos ötéves túlélési arány átlagosan hat százalék. Helyettesítő előrelépés történt a hasnyálmirigyrák kialakulásának és előrehaladásának megértésében. Egyre több bizonyíték bizonyítja, hogy az étrend és a táplálkozás kulcsfontosságú tényező a karcinogenezisben. Különösen az alacsony folsavtartalmú étrendeket, valamint a gyümölcsök, zöldségek, vörös/feldolgozott hús és telített zsírtartalmú étrendeket azonosították hasnyálmirigyrák kockázati tényezőként, javasolt mechanizmussal, amely magában foglalja az epigenetikai módosításokat vagy a génszabályozást. Áttekintjük a jelenlegi szakirodalmat, amely értékeli az étrend, az epigenetika és a hasnyálmirigyrák közötti összefüggést.

krónikus hasnyálmirigy-gyulladás

1. Bemutatkozás

A hasnyálmirigy fontos abban, hogy az elfogyasztott ételeket testünk számára üzemanyaggá alakítsuk. A hasnyálmirigy mirigyszövetből és csatorna rendszerből áll [1]. A hasnyálmirigy kétféle mirigyet tartalmaz: exokrin és endokrin. A hasnyálmirigy exokrin mirigyei az emésztéshez nélkülözhetetlen enzimeket termelnek. Az enzimek közé tartozik a tripszin, kimotripszin, amiláz és lipáz. A tripszin és a kimotripszin részt vesz a fehérjék emésztésében [1]. Az amiláz segít a szénhidrátok emésztésében, a lipáz pedig a zsírok lebontásában dolgozik. A hasnyálmirigy-stellátum sejtek maradványai a hasnyálmirigy exokrin területein, és felelősek a szövetek helyreállításának elősegítéséért [2].

A hasnyálmirigy endokrin része olyan szigetsejteket tartalmaz, amelyeket Langerhans szigeteinek neveznek. A Langerhans-szigetek hormonokat termelnek és választanak ki a véráramba, és közvetlenül felelősek a homeosztázis fenntartásáért [3,4]. A Langerhans-szigetek négyféle sejtet tartalmaznak, amelyek mindegyike különféle hormonokat választ ki: az alfa-sejtek glükagont, a béta sejtek inzulint tárolnak és szekretálnak, a delta sejtek szomatosztatint, a gamma sejtek hasnyálmirigy-polipeptidet választanak ki [2].

Ha ezeket a normális funkciókat sértik vagy módosítják, sokféle betegség alakulhat ki. A cukorbetegség a hasnyálmirigy leggyakoribb rendellenessége, és többféle formája van. Az 1-es típusú cukorbetegségnek két formáját azonosították: az 1B típusnak nincs ismert oka, és sokkal ritkább, és változó mértékű inzulinhiányt okoz, míg az 1A típus a béta sejtek elleni sejtközvetített autoimmun támadás eredménye [5,6] . Az 1-es típusú cukorbetegség akkor fordul elő, amikor a szervezet nem termel elegendő inzulint a glükóz megfelelő kezeléséhez, és megemelkedett vércukorszint és limfocita behatolás jellemzi a Langerhans-szigetekbe, ami a béta-sejteket elpusztító T-sejtek autoimmun válaszához vezet [3,4,7 ] és az azt követő gyulladás [5,7].

A 2-es típusú cukorbetegség összetett, és az inzulin szekréciójában és működésében fellépő hibák kialakulása jellemzi, és általában a súlygyarapodást, az inaktivitást és az öregedést kíséri [6,8,9]. 2-es típusú cukorbetegség esetén a hasnyálmirigy inzulint termel, azonban a test sejtjei nem tudnak megfelelően reagálni az inzulinra; ezt inzulinrezisztenciának is nevezték [10]. A hasnyálmirigy-szigetek az inzulinrezisztenciára reagálnak, növelve sejttömegüket és az inzulin szekrécióját [9]. Ennek eredményeként túlzott mennyiségű glükóz képződik a véráramban, ahelyett, hogy energiának tárolódna. Az inzulinrezisztencia eredményeként a hasnyálmirigy elveszítheti inzulintermelő képességét a béta-sejtek hiperaktivitása miatt, ami diszfunkcióhoz vezet [11]. A magas vércukorszint idővel károsítja az idegeket és az ereket. Az idegek és az erek károsodása további szövődményeket okoz a test más szerveivel [12].

Végül a 3-as típusú cukorbetegséget vagy a 3C-es típusú alulbecsülést és aluljelentést szokták tenni. A 3-as típusú cukorbetegség endokrinopátiája komplex a komorbiditások jelenléte miatt, ideértve a rosszindulatú emésztést is [12]. A 3C típus mögött az exokrin hasnyálmirigy-megbetegedések találhatók, mint például akut és krónikus hasnyálmirigy-gyulladás, cisztás fibrózis, hemochromatosis, fibrokalculáris pancreatopathia, hasnyálmirigy-trauma, pancreatectomia, hasnyálmirigy-agenesis és hasnyálmirigyrák [12]. Úgy tűnik azonban, hogy a krónikus hasnyálmirigy-gyulladás a leggyakoribb [12]. A klinikai jellemzők a glükóz metabolizmusának megváltozása, az exokrin funkció elégtelen működése és az inkretin rendszer károsodása [12].

Az Egyesült Államokban több mint 500 000 kórházi felvétel és 800 000 sürgősségi ellátás látogatható a gyomor-bélrendszeri, máj- és hasnyálmirigy-megbetegedéseknek [13]. A hasnyálmirigy súlyos gyulladását hasnyálmirigy-gyulladásnak nevezik. A hasnyálmirigy-gyulladás lehet akut vagy krónikus. Az akut hasnyálmirigy-gyulladás hirtelen megjelenik és néhány napig tart, míg a krónikus hasnyálmirigy-gyulladás sok éven át jelentkező gyulladás. A hosszan tartó gyulladás a hasnyálmirigy permeán károsodásához vezethet. A gyulladás akkor következik be, amikor az emésztőenzimek, amelyek a vékonybélbe választódva aktivizálódnak, még a hasnyálmirigyben aktiválódnak [13]. Az emésztőenzimek aktiválása irritációt és károsodást okoz az enzimeket termelő sejtekben [14].

A hasnyálmirigyrák ritkábban fordul elő, mint sok más típusú rák, de ez a negyedik leggyakoribb oka a rákos halálnak. A hasnyálmirigy ductalis adenocarcinoma leggyakrabban a hasnyálmirigy exokrin részében található [15], és ez a leghalálosabb közönséges rák terápiával szembeni ellenálló képessége és metasztázisra való hajlandósága miatt a betegség progressziójának korai szakaszában [16,17]. A hasnyálmirigyrák minden más népességnél gyakrabban érinti az idős férfiakat [16,17,18,19]. Az American Cancer Society szerint a hasnyálmirigyrák ötéves túlélési aránya 2003 és 2009 között hat százalék volt [20]. A diagnosztizáltak közül azonban a hasnyálmirigyrákok túlnyomó százaléka (85–95%) ductalis adenocarcinoma, ezért a hasnyálmirigyrákot és a hasnyálmirigy-ductalis adenocarcinomát felcserélhető módon fogjuk használni [15,17].

A rák pontos okai még mindig nem ismertek. A hasnyálmirigyrákhoz kapcsolódó megállapított kockázati tényezők közé tartozik a dohányzás, a családtörténet, a krónikus hasnyálmirigy-gyulladás, az elhízás, a cukorbetegség, a magas zsír- és hús-, valamint kevés zöldség- és foláttartalmú étrend [18,20,21,22]. Örökletes tényezőket társítottak az esetek százalékához genetikai rendellenességek és környezeti tényezők együttese. A KRAS onkogén mutációival történő aktiválás, a tumorszuppresszor gének, például CDKN2A, TP53, SMAD4 és BRCA2 inaktiválása, a telomer rövidítése, a gén amplifikációja és a kromoszóma veszteség a leggyakoribb genetikai mutáció [16,17,21,22,23, 24]. A gének mutációi mellett a DNS-metiláció epigenetikai változásai, a hiszton-módosítás és a nem kódoló RNS megváltoztathatja a hasnyálmirigyrákok génfunkcióját [23,24,25,26]; ezt a témát az alábbiakban folytatjuk.

A hasnyálmirigyrák molekuláris biológiájának megértésében napjainkig jelentős és fontos előrelépések történtek, amelyek javították a betegek diagnózisát, stádiumát és kezelését. Kevés előrelépés történt azonban a betegség kialakulásának megelőzésében vagy a betegek korai stádiumában történő diagnosztizálásában. Ez az áttekintés a hasnyálmirigy-ductalis adenokarcinómához kapcsolódó étrendi tényezőkre és az epigenetikus tényezők potenciális befolyásolására összpontosít ezekben az összefüggésekben.

2. Módszertan

A publikált tudományos szakirodalomban kutatást végeztünk a Pubmed, a SpringerLink, a Google Scholar, az EBSCO, az Elsevier és a Wiley Online Library segítségével (a „hasnyálmirigyrák” és „epigenetika” vagy „táplálkozás” vagy „diéta” vagy „epigenetikai módosítások” keresési kifejezésekkel. ”). Ezekben az adatbázisokban témakereséseket végeztek a kiválasztott kifejezések kulcsszavainak, címeinek és kivonatainak vizsgálatával. A kiválasztott vizsgálatok referencia listáit szintén kézzel keresték. Keresésünket nem korlátozta nyelv vagy dátum. A cikkeket címek és kivonatok segítségével vetítették át; áttekintettük az olyan cikkek teljes szövegét, amelyek megfeleltek az előre meghatározott felvételi kritériumoknak. Szisztematikus áttekintő cikkeket, metaanalíziseket és elsődleges kutatási cikkeket vettünk fel. Az 1. ábra a szakirodalmi keresés és a tanulmányi szelekció eredményeit mutatja.