Az epigenetikai étrend hatása a rák epigenomjára
Biológiai Tanszék, Alabamai Egyetem, Birmingham, Birmingham, AL 35294, USA
* A levelezés szerzője: Tel .: +1 205 934 4573; Fax: +1 205 975 6097;
Biológiai Tanszék, Alabamai Egyetem, Birmingham, Birmingham, AL 35294, USA
Átfogó Rákközpont, Alabamai Egyetem, Birmingham, Birmingham, AL 35294, USA
Átfogó Egészséges Öregedési Központ, Alabamai Egyetem, Birmingham, Birmingham, AL 35294, USA
Táplálkozási elhízás kutatóközpont, Alabamai Egyetem, Birmingham, Birmingham, AL 35294, USA
Átfogó Diabetes Központ, Alabamai Egyetem, Birmingham, Birmingham, AL 35294, USA
Az első benyújtott tervezet: 2017. június 19 .; Közzétételre elfogadva: 2017. június 26 .; Online közzététel: 2017. augusztus 11
Csak 6 évvel ezelőtt hoztuk létre az „epigenetikai étrend” kifejezést számos tanulmány alapján, amelyek meghatározzák a bioaktív étrendi vegyületek hatását az epigenóm változásaira [1]. Számos előrelépés történt az étrendi vegyületek és az epigenom közötti kölcsönhatások terén, és itt az epigenetikai étrend izgalmas és felmerülő témáit tárjuk fel. Az epigenetikus változások következtében minden ráktípusban aberráns génexpresszió van, ezért a rákterápia intuitív és holisztikus megközelítése az lenne, ha ezeket a bioaktív étrendi vegyületeket az epigenomikus rendellenességek rákkezelésként való semlegesítésének eszközeként alkalmaznánk, hanem rákmegelőzésként is. . Az aberráns génexpresszió többek között a DNS-metiláció és a hiszton-acetilezés változásainak tudható be.
Kombinatorikus epigenetet módosító fitokémiai anyagok
Vannak korlátozások az étrendi összetevők rák kezelésére vagy megelőzésére történő felhasználásának mérlegelésében. Noha ezek közül a fitokemikáliák közül sok önmagában vagy kombinációban is hatásos, némelyik csak jelentősen magas dózisokban hatásos, amelyek önmagában diétával nem érhetők el, hacsak nem ez az egyetlen elfogyasztott étel. Az étrendi fitokemikáliák realisztikusabb nézetében a jelenlegi vizsgálatok egyre több száma összpontosít ezek kombinációjára. Az emberek általában nem egyszerűen egy ételt fogyasztanak, ezért a kombinatorikus vizsgálatok fontosak ahhoz, hogy jobban megértsük a különféle epigenomikusan módosító étrendi vegyületek kölcsönhatásait. Az epigenetikai étrendnek ebben a kombinatorikus megközelítésében lesz jövő, pusztán a kombinációk lehetséges mennyiségének köszönhetően. Azok a vegyületek, amelyek önmagukban rákellenes tulajdonságokkal rendelkeznek, kombinációban additív, szinergikus vagy akár antagonista módon is hatnak [2,3]. Ezeknek az interakcióknak az epigenetikai mechanizmusait nem teljesen értik, és laboratóriumunk, valamint sok más érdeklődésének fokozott területe.
Az epigenetika étrendje és a bél mikrobioma
A DNS hidroximetilezése: már nem tekinthető kizárólag a DNS demetilezésének közbenső termékének
Úgy tűnik, hogy egyes háztartási gének nem használják az 5hmC-t a gének szabályozásához (például a mitokondriális és riboszomális fehérjéket kódoló gének), míg az 5hmc szintje erősen szövetspecifikus; az azonos embrionális struktúrából származó agyi régiók hasonló 5hmc szinttel rendelkeznek [9]. Ezért azok az epigenetet módosító étrendi vegyületek, amelyek befolyásolják a TET enzimcsaládot, valószínűleg nem lesznek hatással a háztartási génekre, de főként azokat a géneket aktiválják, amelyek szöveti típusonként differenciáltan expresszálódnak. Javasoljuk, hogy a DNS-metilezéshez és a hiszton-módosításokhoz hasonlóan a DNS-hidroxi-metilezés is a genom epigenetikus módosításának egy olyan formája, amely fontos a génszabályozás szempontjából. Azokat a géneket, amelyek a biszulfit-szekvenálás segítségével nem tűntek differenciáltan metiláltaknak, a TAB-seq alkalmazásával újra kell értékelni, figyelembe véve az aktív gén transzkripció következményeit, valamint az 5hmC jelenlétét a promoter és az enhancer régióiban. Fontos lesz újraértékelni azokat a korábbi vizsgálatokat, amelyek csak az 5mC szintet használták a DNS metilációjának markerként, és fel kellett mérni az epigenetikai étrend szerepét a kulcsgénekre gyakorolt hatása szempontjából, amelyeket az 5hmC tartalom változása szabályozhat.
Az étrendi epigenetika és a rák terjedelmének emésztése
Az USDA által létrehozott tápanyag-adatokkal foglalkozó laboratórium a lakosság számára hozzáférhető, kimerítő és növekvő adatbázis, amely jellemzi az élelmiszerek összetételét. Ezen információk birtokában a személyre szabott étrend önállóan kezelhető. Az epigenetet módosító ételek interakcióit azonban még meg kell határozni. Amint többet megtudunk a különféle fitokemikáliák kölcsönhatásairól, megalapozottabb epigenetikus étrendi kezelések lesznek megvalósíthatók.
A bélmikrobiom szintén befolyásolhatja ezeket a kölcsönhatásokat a metabolittermelés miatt. A széklettranszplantációkat alkalmazták a visszatérő betegségek sikeres kezelésére Clostridium difficile fertőzések és ígéretet mutathatnak a rákos betegek számára. Például laboratóriumunk előzetes tanulmányai azt mutatják, hogy a genistein hatással van a mikrobiom összetételére egerekben, amelyeket mellrákos betegek székletátültetésével humanizáltak.
A TET fehérjecsalád transzkripciós szabályozásával kapcsolatban nagyon keveset tudunk, ezért egyre nagyobb az érdeklődés az epigenetet módosító étrendi fitokemikáliák és a TET család promoter régióinak hatásainak meghatározása iránt. Fontos meghatározni ezen fitokemikáliák közvetlen hatásait és a hidroxi-metilezési státuszt is.
Az epigenetikai étrend ezen izgalmas és feltörekvő területei, csakúgy, mint mások, valószínűleg fontos transzlációs információkat tárnak fel a rák megelőzésében és terápiájában. A jövő valóban fényes az epigenetikai étrend szerepének és a rák epigenomjára gyakorolt hatásának.
Pénzügyi és versengő érdekek nyilvánosságra hozatala
Ezt a munkát részben a Nemzeti Egészségügyi Intézetek (NCI: RO1 CA17844 és RO1 CA2044346) és az Amerikai Rákkutató Intézet támogatták a TOT-nak, valamint a Susan G. Komen Graduate Training in Disparities Research támogatása KA Lewis számára. A szerzőknek nincs más releváns kapcsolata vagy pénzügyi közreműködése olyan szervezetekkel vagy szervezetekkel, amelyek pénzügyi érdekeltséggel rendelkeznek vagy pénzügyi konfliktusban vannak a kéziratban tárgyalt témával vagy anyagokkal, a közzétetteken kívül.
A kézirat elkészítéséhez nem használtak írásbeli segítséget.
Nyílt hozzáférésű
Ez a munka az Attribution-NonCommercial-NoDeratives 4.0 Unported License alatt van licencelve. A licenc másolatának megtekintéséhez látogasson el a http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ oldalra.
Hivatkozások
- 1 Hardy TM, Tollefsbol TO. Epigenetikus étrend: hatás az epigenómára és a rákra . Epigenomika 3 (4), 503–518 (2011). Link, CAS, Google Scholar
- 2 Efferth T, Koch E. A fitokémiai anyagok komplex kölcsönhatásai. A fitoterápia többcélú terápiás koncepciója . Curr. Kábítószer-célok 12. (1), 122–132 (2011). Crossref, Medline, CAS, Google Scholar
- 3 Phan MA, Paterson J, Bucknall M, Arcot J. Gyümölcsökből és zöldségekből származó fitokémiai anyagok kölcsönhatásai: hatások a bioaktivitásra és a biológiai hozzáférhetőségre . Crit. Tiszteletes Food Sci. Nutr.
(2017) (Epub a nyomtatás előtt). Crossref, Google Tudós
- Ez a diéta megöli a rákos sejteket és több ezer rákos betegt gyógyít meg 42 nap alatt; rák elpusztítása
- Alacsony fehérjetartalmú étrend hatása az idiopátiás hiperkalciuria SpringerLinkben
- A koplalást utánzó étrend hatása a fekélyes vastagbélgyulladásra - teljes szöveg nézet
- A ketogén étrend hatása a májfunkcióra gyógyíthatatlan gyermekeknél és serdülőknél
- A magas zsírtartalmú, magas cukortartalmú étrend és a bariatrikus műtétek hatása a HSP70 és HSP90 plazmára és