Mezőgazdasági termelés

A Chicagói Egyetem tudósainak új tanulmánya szerint a marhahúsban és a bárányhúsban, valamint a legelő állatok által termelt tejből előállított tejtermékekben található transz-vakcénsav (TVA) javítja az immunsejteknek a rákos sejtek elpusztítására irányuló képességeit, így ezen zsírsav segítséget nyújthat a daganatos megbetegedések elleni küzdelemben.

A Chicagói Egyetem biológiai tudományok részlegének kutatói megállapították, hogy a transz-vakcénsav (TVA) – mely a legelő állatok, például a szarvasmarhák és juhok húsában és tejtermékeiben található hosszú láncú zsírsav – javítja az immunrendszer CD8+ T-sejtjeinek azon képességét, hogy behatoljanak a tumorokba és elpusztítsák a rákos sejteket. Ez egy olyan felfedezés, amely látszólag ellentétes az egészségügyi irányelvekkel, de az új kutatási eredmények azt mutatják, hogy a vörös húsokban található tápanyag valóban segíthet a rák elleni küzdelemben.

Fotó: Nutrient found in beef and dairy improves immune response to cancer

A Nature folyóiratban a közelmúltban közzétett kutatás azt is kimutatta, hogy azok a betegek, akiknek a vérében magasabb a TVA-szint  jobban reagáltak az immunterápiára, ami arra utal, hogy táplálékkiegészítőként alkalmazva a transz-vakcénsav kiegészítheti a rák klinikai kezelését.

"Számos tanulmány próbálja megfejteni az étrend és az emberi egészség közötti kapcsolatot és ebben a relációban nagyon nehéz megérteni a mögöttes mechanizmusokat, mivel az emberek rendkívül sokféle élelmiszert fogyasztanak. Ha azonban csak az élelmiszerekből származó tápanyagokra és anyagcsere-termékekre összpontosítunk, akkor kezdjük látni, hogy azok hogyan befolyásolják a fiziológiát és a patológiát" - mondta Jing Chen, a Chicagói Egyetem Janet Davison Rowley Distinguished Service professzora és az új tanulmány egyik vezető szerzője.

"Azokra a tápanyagokra összpontosítva, amelyek aktiválhatják a T-sejtválaszt találtunk egyet, amely egy fontos immunútvonal aktiválásával valóban fokozza a daganatellenes immunitást" - tette hozzá Chen.

Az immunsejteket aktiváló tápanyagok megtalálása

Chen laboratóriuma annak megértésére összpontosít, hogy hogyan befolyásolják a vérben keringő metabolitok, tápanyagok és egyéb molekulák a rák kialakulását és a rákellenes kezelésekre adott választ.

Az új tanulmányhoz két posztdoktori ösztöndíjas, Hao Fan és Siyuan Xia – mindketten a tanulmány társszerzői – összeállított egy "vértápanyag" vegyületkönyvtárat, amely 255 tápanyagból származó bioaktív molekulát tartalmaz.

Ebben az új könyvtárban lévő vegyületek esetében azt vizsgálták, hogy azok képesek-e befolyásolni a tumorellenes immunitást a CD8+ T-sejtek aktiválásával, amely egy olyan immunsejtcsoport, ami kritikus fontosságú a rákos vagy vírussal fertőzött sejtek elpusztításában.

Miután a tudósok emberi és egérsejtekben is kiértékelték a hat legjobb jelöltet, azt találták, hogy a TVA teljesített a legjobban. A TVA, azaz a transz-vakcénsav a leggyakorabban előforduló transzzsírsav az anyatejben, de a szervezet önmagában nem képes előállítani. A TVA-nak csak körülbelül 20%-a bomlik le más melléktermékekre, 80%-a pedig a vérben kering. "Ez azt jelenti, hogy kell lennie valami másnak is, amiért felelős, ezért elkezdtünk további vizsgálatokat végezni vele" - mondta Chen.

A kutatók ezután egy sor kísérletet végeztek különböző daganattípusok sejtjeivel és egerekben is modellezték azok hatásait. Azt tapasztalták, hogy a TVA-val dúsított táplálékkal etetett egerek esetében jelentősen csökkent a melanoma- és vastagbélráksejtek daganatos növekedési potenciálja a kontroll táplálékkal etetett egerekhez képest. A TVA-diéta emellett fokozta a CD8+ T-sejtek daganatokba való behatolási képességét is.

A kutatócsoport egy sor molekuláris és genetikai elemzést is végzett, hogy megértse, hogyan hat a TVA a T-sejtekre. Ezek közé tartozott az egyszálú DNS átírásának nyomon követésére szolgáló új technika is, az úgynevezett kethoxal-asszisztált egyszálú DNS-szekvenálás (KAS-seq), amelyet Chuan He, a Chicagói Egyetem John T. Wilson Distinguished Service kémiaprofesszora fejlesztett ki, aki egyben a tanulmány másik vezető szerzője. Ezek a további vizsgálatok kimutatták, hogy a TVA inaktiválja a sejtfelszínen lévő GPR43 nevű receptort, amelyet általában a bélflóra mikróbái által termelt rövid szénláncú zsírsavak aktiválnak. A TVA tehát felülírja ezeket a rövid szénláncú zsírsavakat és aktiválja a CREB-útvonal néven ismert sejtjelátviteli folyamatot, amely számos funkcióban, többek között a sejtek növekedésében, túlélésében és differenciálódásában vesz részt. A kutatócsoport azt is kimutatta, hogy azokban az egérkísérletekben, amelyekben a CD8+ T-sejtekből kizárólag a GPR43 receptort távolították el szintén nem volt javuló daganatellenes képesség megállapítható.

Végül a csoport Justin Kline-nel, a Chicagói Egyetem orvosprofesszorával is együttműködött, hogy elemezzék a CAR-T sejtes immunterápiás kezelésben részesülő limfómás betegek vérmintáit. Azt tapasztalták, hogy a magasabb TVA-szintű betegek általában jobban reagáltak a kezelésre, mint az alacsonyabb szintűek. Dr. Wendy Stock-kal, az Anjuli Seth Nayak orvosprofesszorával együttműködve továbbá leukémiás sejtvonalakat is vizsgáltak és megállapították, hogy egy immunterápiás gyógyszernek a leukémiás sejtek elpusztítására való képességét a TVA fokozza.

A tápanyagokra összpontosítson, ne az ételre!

A tanulmány szerint a TVA étrend-kiegészítőként használható különféle T-sejt-alapú rákkezelések támogatására, bár Chen rámutat, hogy magának a tápanyagnak az optimalizált mennyiségét fontos meghatározni, nem pedig az élelmiszerforrást.

Egyre több bizonyíték áll rendelkezésre a túlzott vörös hús és tejtermék fogyasztásának káros egészségügyi hatásairól, így ezt a tanulmányt nem szabad ürügynek tekinteni arra, hogy több sajtburgert és pizzát együnk, a kutatás eredményei inkább arra utalnak, hogy az olyan tápanyag-kiegészítők, mint a TVA felhasználhatók a T-sejtek aktivitásának támogatására. Chen úgy véli, hogy más tápanyagok is képesek lehetnek ugyanerre.

"Vannak korai adatok, amelyek azt mutatják, hogy más, növényekből származó zsírsavak is hasonló receptoron keresztül jeleznek, így úgy gondoljuk, hogy nagy a valószínűsége annak, hogy a növényekből származó tápanyagok is képesek ugyanezt tenni a CREB-útvonal aktiválásával" - mondta Jing Chen.

Az új kutatás rávilágít azonban arra is, hogy ez az úgynevezett "metabolizmusos" megközelítés ígéretesnek mutatkozik annak megértéséhez, hogy a táplálkozás építőkövei hogyan befolyásolják egészségünket. Chen elmondta továbbá, hogy csapata reméli, hogy egy olyan átfogó könyvtárat tudnak létrehozni a vérben keringő tápanyagokról, amely segítséget nyújthat ezen tápanyagoknak az immunitásra és más biológiai folyamatokra, például az öregedésre gyakorolt hatásainak értelmezésében.

"Több millió évnyi evolúció után csak néhány száz olyan táplálékból származó anyagcseretermék van, amely a vérben kering, ami azt jelenti, hogy lehet némi jelentőségük a biológiánkban. Azt látni, hogy egyetlen tápanyag, mint a TVA nagyon célzott mechanizmussal hat egy adott immunsejttípusra és az egész szervezet szintjén nagyon mélyreható élettani választ ad igazán lenyűgözőnek és érdekesnek találom" - összegezte Chen.

Források: Nutrient found in beef and dairy improves immune response to cancer – By Matt Wood

UChicago study finds fatty acid found in some red meat can help fight cancer – By Adam Harrington

NAK/Borovka Zsuzsa