Frontierele intestinale Microbiota Metabolitul luptă împotriva polisorbatului dietetic 80-radiații agravate
Simbioze microbiene
Acest articol face parte din subiectul de cercetare
Riscul apariției substanțelor periculoase din dietă și impactul asupra microbiotei umane: rol posibil în mai multe fenotipuri de disbioză Vizualizați toate cele 7 articole
Editat de
Margarita Aguilera
Universitatea din Granada, Spania
Revizuite de
Emilie Viennois
INSERM U1149 Centrul de căutare pentru inflamație, Franța
Alex Rodriguez-Palacios
Departamentul de Medicină, Case Western Reserve University, Statele Unite
Afilierile editorului și ale recenzenților sunt cele mai recente oferite în profilurile lor de cercetare Loop și este posibil să nu reflecte situația lor în momentul examinării.
- Descărcați articolul
- Descărcați PDF
- ReadCube
- EPUB
- XML (NLM)
- Suplimentar
Material
- Citarea exportului
- Notă finală
- Manager de referință
- Fișier TEXT simplu
- BibTex
DISTRIBUIE PE
Cercetare originală ARTICOL
- 1 Laboratorul cheie de medicină radiațională și moleculară nucleară moleculară din Tianjin, Institutul de medicină radiațională, Academia chineză de științe medicale și Colegiul medical al Uniunii din Beijing, Tianjin, China
- 2 Departamentul de Medicină de Urgență, North Shore University Hospital, Manhasset, NY, Statele Unite
- 3 Laboratorul de Medicină de Urgență, Institutul Feinstein pentru Cercetări Medicale, Manhasset, NY, Statele Unite
Introducere
Cancerele pelvinei și abdominale sunt tumori frecvente care afectează funcțiile gastro-intestinale (GI), genito-urinare și ginecologice (Pal și colab., 2019). Datorită dimensiunilor lor mari și ușurinței de răspândire în alte organe abdominale și în sistemul limfatic, cancerele pelvine și abdominale sunt din ce în ce mai tratate de rutină prin radioterapie (Liauw și colab., 2013; Citrin, 2017). După radioterapie, mulți pacienți cu cancer pelvin și abdominal suferă de sindroame GI (SIG) (Peterson și colab., 2010; Hauer-Jensen și colab., 2014), cum ar fi malabsorbția, enterita bacteriană și diareea, care afectează negativ tratamentul și pot chiar duc la moarte. Aceste complicații acute și cronice au devenit provocări majore pentru oncologii cu radiații și fizicienii medicali. Prin urmare, identificarea factorilor potențiali de risc care pot influența negativ prognosticul pacienților cu cancer după radioterapie și dezvoltarea unor abordări terapeutice noi sunt de urgență.
Emulsifianții sunt o clasă de molecule asemănătoare detergenților care se adaugă în mod obișnuit la alimentele procesate, preparatele farmaceutice și produsele cosmetice. Emulsifianții alimentari utilizați în mod obișnuit includ esterii Tween, Span, lactat de sodiu stearil (SSL) și propilen glicol al acizilor grași. De exemplu, Tween 80 (sau polisorbat-80, P80) este un aditiv alimentar utilizat pe scară largă, care conferă o consistență lină și stabilă tortului, ciocolatei, înghețatei și altor gustări ambalate. În plus, P80 este, de asemenea, utilizat ca agent de dispersie, solubilizant și stabilizator pentru preparate medicinale insolubile (de exemplu, injecții cu etopozid și docetaxel) pentru terapia cancerului (Iusuf și colab., 2015; Al-Ali și colab., 2018). Datorită potențialului său de toxicitate și carcinogenitate, P80 a fost utilizat în doze limitate (până la 1,0%) (Food Safety Commission [din Japonia], 2007; Roberts și colab., 2013). Cu toate acestea, consumul crescut de P80 în ultima jumătate de secol este asociat cu incidența crescândă a diferitelor boli cronice inflamatorii și metabolice (Chassaing și colab., 2015), în special coroborate cu modificări ale compozițiilor și translocarea microbiotei intestinale ( Roberts și colab., 2010). În mod ironic, pacienților cu cancer li s-ar administra alimente și medicamente care conțin P80 în timpul radioterapiei. Prin urmare, dacă consumul de P80 afectează în mod negativ eficacitatea radioterapiei rămâne puțin înțeles.
Tractul GI este locuit de o comunitate de trilioane de microbi care sunt denumiți în mod colectiv microbiota intestinală (Gopalakrishnan și colab., 2018). Microbiota intestinală oferă beneficii cruciale gazdelor, inclusiv facilitarea digestiei alimentelor și dezvoltarea sistemelor metabolice și imune (Holmes și colab., 2012; Wrzosek și colab., 2013). Între timp, perturbarea sau translocarea microbilor enterici poate duce, de asemenea, la o serie de procese patologice (Clemente și colab., 2012; Lichtman și colab., 2016), cum ar fi colita cronică (Gevers și colab., 2014)., Clostridium difficile-boală asociată (Ghose, 2013; Peng și colab., 2018) și boala Crohn (Mottawea și colab., 2016). Tulburările microbiotei intestinale sunt, de asemenea, comorbide cu o serie de boli psihiatrice și boli metabolice sistemice, cum ar fi anxietatea (Heijtz și colab., 2011), infecția cu virusul imunodeficienței umane (HIV) (Sun și colab., 2016) și nealcoolică boală a ficatului gras (Chu și colab., 2019). Într-adevăr, dovezi substanțiale sugerează o asociere pozitivă între radioterapie și dezvoltarea colitei (Kirsch și colab., 2010; Andreyev și colab., 2013), precum și modificări semnificative ale compoziției microbiotei intestinale după radioterapie (Cui și colab., 2016, 2017a).
În acest studiu, ne-am propus să determinăm dacă consumul de P80 duce la alterarea dăunătoare a microbiotei intestinale și exacerbează leziunile intestinale induse de radiații (RIII). Observațiile noastre au demonstrat că consumul de P80 a modificat compoziția microbiotei intestinale și a înrăutățit toxicitatea GI indusă de radiații. Important, administrarea de butirat pe cale orală a atenuat efectele nocive ale P80 la animalele iradiate. Luate împreună, descoperirile noastre au identificat că P80 este un factor de risc pentru pacienții cu cancer în timpul radioterapiei și au indicat faptul că butiratul ar putea fi utilizat ca opțiune terapeutică pentru protecția împotriva toxicității GI asociate cu radiațiile în medii preclinice.
Materiale și metode
Animale
Acest experiment a testat grupuri (12 șoareci per grup) de șoareci masculi C57BL/6J în vârstă de 6-8 săptămâni, găzduiți utilizând cușcă ventilată individuală ca șase șoareci pe cușcă pentru a furniza o putere de studiu de 80%. Șoarecii experimentali au fost tratați cu 200 ul P80 (1,0% în apă sterilă) administrat pe cale orală timp de 7 zile, apa sterilă a fost utilizată ca martor. Nu a fost folosit niciun echipament specializat. Biasul ciclic a fost controlat după cum urmează. Șoarecii au fost alocați aleatoriu grupurilor de tratament, nu mai mult de șase șoareci pe cușcă pentru a se asigura că zona activă a fiecărui șoarece nu a fost mai mică de 0,01 m 2. Șoarecii au fost întreținuți pe substraturi de rumeguș curate și au fost hrăniți cu alimente cu peleți autoclavate (ciclu umed de 60 min) (Cat # 1022, HFK Bioscience, Beijing, China, ≤5% CHO, ≥18% PRO, ≥4% FAT/kg) și autoclavate apă filtrată (pH în jur de 5) ad libitum. Pentru a preveni așternutul murdar, materialul de așternut a fost schimbat la fiecare 2 zile, iar șoarecii din aceeași cohortă au fost amestecați și re-separați la fiecare 2 zile pe parcursul întregului experiment, pentru a evita efectele coprofagiei asupra microbiomului intestinal. Alimentele/apa au fost înlocuite la fiecare 4 zile. Un protocol de co-locuință a fost utilizat înainte de începerea tuturor experimentelor. Fecalele proaspete murine au fost colectate în mod obișnuit dimineața a doua zi după înlocuirea cuștii și depozitate timp de aproximativ 30 de zile la -80 ° C până la analiză.