Koolhydraten en darmkanker*
Al langer is bekend dat voeding met veel koolhydraten de kans op
darmkanker doet vergroten, doch het hoe en waarom was niet duidelijk. Deze studie, weliswaar met muizen laat zien wat een mogelijke oorzaak daarvoor is. Veel
koolhydraten in de voeding zorgen dat darmmicroben koolhydraatmetabolieten vormen die zorgen voor poliepen en de ontwikkeling tot kankercellen. Zeker voor mensen die genetisch gezien meer kans hebben op
darmkanker is het volgens de onderzoekers verstandig voeding te eten met minder
koolhydraten.
De studie.
(September 2014)
Carbs turned into colorectal cancer by gut microbes in those predisposed to the disease
Colorectal cancer has been linked to carbohydrate-rich western diets, but the underlying mechanisms have been unclear. A study published by Cell Press in the journal Cell shows that gut microbes metabolize carbohydrates in the diet, causing intestinal cells to proliferate and form tumors in mice that are genetically predisposed to colorectal cancer. Treatment with antibiotics or a low-carbohydrate diet significantly reduced tumors in these mice, suggesting that these easy interventions could prevent a common type of colorectal cancer in humans.
"Because hereditary colorectal cancer is associated with aggressive and rapid tumor development, it is critical to understand how major environmental factors such as microbes and diet interact with genetic factors to potentially affect disease progression," says senior study author Alberto Martin of the University of Toronto. "Our study provides novel insights into this question by showing that gut bacteria interact with a carbohydrate-rich diet to stimulate a prevalent type of hereditary colon cancer."
Carbohydrates account for about half of the daily caloric intake of adults on a western-style diet, and previous studies have linked carbohydrate-rich diets to colorectal cancer in humans. This type of cancer is also frequently associated with mutations in a tumor suppressor gene called APC as well as the MSH2 gene, which plays a critical role in repairing DNA damage. However, it has been unclear why mutations affecting the DNA repair pathway are much more common in colorectal cancer compared with other cancers. Because gut microbes also contribute to the development of colorectal cancer, Martin and his team suspected that they could interact with diet to explain how the mutations could cause this type of cancer.
To explore this question in the new study, Martin and his collaborators used mice that had APC and MSH2 mutations and thus were predisposed to develop colorectal cancer. Treatment with either antibiotics or a low-carbohydrate diet reduced cell proliferation as well as the number of tumors in the small intestines and colons of these mice. These two treatments also reduced levels of certain gut microbes that metabolize carbohydrates to produce a fatty acid called butyrate. When the researchers increased butyrate levels in the antibiotic-treated mice, cell proliferation and the number of tumors increased in the small intestines.
Taken together, the findings suggest that carbohydrate-derived metabolites produced by gut microbes drive abnormal cell proliferation and tumor development in mice genetically predisposed to colorectal cancer. "By providing a direct link between genetics and gut microbes, our findings suggest that a diet reduced in carbohydrates as well as alterations in the intestinal microbial community could be beneficial to those individuals that are genetically predisposed to colorectal cancer," Martin says.
· References
Cell, Belcheva et al.: "Gut microbial metabolism drives transformation of Msh2-deficient colon epithelial cells."
De door de computer vertaalde Engelse tekst (let op: gelet op de vaak technische inhoud van een artikel kunnen bij het vertalen wellicht vreemde en soms niet helemaal juiste woorden en/of zinnen gevormd worden)
Koolhydraten omgezet in colorectale kanker door darm microben in die aanleg voor de ziekte
Colorectale kanker is gekoppeld aan koolhydraat-rijke westerse diëten, maar de onderliggende mechanismen onduidelijk. Een studie gepubliceerd door Cell Press in het tijdschrift Cell blijkt dat darmmicroben metaboliseren koolhydraten in het dieet, waardoor de darmcellen te laten groeien en vorm tumoren in muizen die genetisch voorbestemd zijn om colorectale kanker. Behandeling met antibiotica of low-koolhydraat dieet aanzienlijk verminderd tumoren in deze muizen, wat suggereert dat deze eenvoudige ingrepen bij de mens voorkomen voorkomende vorm van colorectale kanker.
"Omdat erfelijke darmkanker wordt geassocieerd met agressieve en snelle ontwikkeling van tumoren, is het essentieel om te begrijpen hoe belangrijke omgevingsfactoren zoals microben en voeding interageren met genetische factoren te kunnen beïnvloeden progressie van de ziekte", zegt senior auteur van de studie Alberto Martin van de Universiteit van Toronto . "Onze studie biedt nieuwe inzichten in deze vraag door te laten zien dat darmbacteriën interageren met een koolhydraatrijk dieet om een voorkomende vorm van erfelijke darmkanker te stimuleren."
Koolhydraten zijn goed voor ongeveer de helft van de dagelijkse calorie-inname van volwassenen op een western-stijl dieet, en eerdere studies hebben koolhydraatrijke diëten om colorectale kanker verbonden bij de mens. Deze vorm van kanker wordt ook vaak geassocieerd met mutaties in een tumor suppressor gen genaamd APC en het MSH2-gen, die een belangrijke rol bij het herstel van DNA schade speelt. Het is echter onduidelijk waarom mutaties die de DNA repair pathway veel meer voorkomen bij colorectale kanker in vergelijking met andere kankers. Omdat gut microben ook bijdragen aan de ontwikkeling van colorectale kanker, Martin en zijn team verwachten dat zij kunnen reageren met de voeding te leggen hoe de mutaties dit type kanker kunnen veroorzaken.
Om deze vraag in de nieuwe studie te verkennen, Martin en zijn medewerkers gebruikte muizen die APC en MSH2 mutaties hadden en dus waren voorbestemd om colorectale kanker te ontwikkelen. Behandeling met antibiotica of low-koolhydraat dieet verlaagde celproliferatie en het aantal tumoren in de dunne darm en dikke darmen van deze muizen. Deze twee behandelingen ook verlaagde bepaalde gut microben die koolhydraten metaboliseren een vetzuur genaamd butyraat produceren. Wanneer de onderzoekers verhoogde butyraat niveaus in het antibioticum behandelde muizen, celproliferatie en het aantal tumoren toegenomen in de dunne darm.
Samen genomen, de bevindingen suggereren dat koolhydraten afgeleid metabolieten geproduceerd door darmmicroben rijden abnormale celproliferatie en de ontwikkeling van tumoren in muizen een genetische aanleg voor darmkanker. "Door het verstrekken van een directe koppeling tussen genetica en darm microben, onze bevindingen suggereren dat een dieet met verminderde koolhydraten, evenals veranderingen in de intestinale microbiële gemeenschap gunstig zijn voor die personen die genetisch voorbestemd zijn om colorectale kanker zou kunnen zijn," zegt Martin.
· Referenties
Cell, Belcheva e.a. .: "Gut microbieel metabolisme drives transformatie van MSH2-deficiënte colon epitheelcellen."
Reacties: