Vliv butyrátu a kyseliny dokosahexaenové na epiteliální buňky kolonu v závislosti na stupni nádorové transformace.

Buňky střevního epitelu jsou vystaveny působení nejen řady endogenních faktorů jako jsou cytokiny, hormony, ale také exogenním faktorům přicházejícím do střeva s potravou. Složení potravy, zejména obsah tuků a vlákniny, může významným způsobem ovlivňovat homeostázu a fyziologické fukce ve střevě [1]. Vzájemné spolupůsobení všech faktorů pak může na jedné straně přispívat ke vzniku infekčních, zánětlivých nebo nádorových onemocnění anebo naopak napomáhat při regeneraci a léčbě zmíněných onemocnění [2,3].
V našich experimentech jsme se zaměřili na studium účinků kyseliny dokosahexaenové (DHA) a butyrátu sodného (NaBt) působících samostatně nebo v kombinaci. Tyto látky mohou u buněk střevního epitelu indukovat jak buněčnou diferenciaci tak apoptózu [4,5]. Byly použity modelové buněčné linie, odvozené z lidské tkáně tlustého střeva různého stupně nádorové transformace zastoupené buňkami FHC (normální fetální epitel), AA/C1 a RG/C2 (adenomy), HT-29 (dobře diferencovaný neinvazivní adenokarcinom) a HCT-116 (slabě diferencovaný adenokarcinom). Byly sledovány společné účinky NaBt a DHA na parametry buněčné proliferace, diferenciace a buněčné smrti. Současně byly studovány strukturální změny membránových lipidů, akumulace triglyceridů v cytoplazmě a změny produkce reaktivních kyslíkových radikálů (ROS).
Výsledky ukazují, že NaBt inhiboval buněčnou proliferaci (počty buněk, buněčný cyklus) u všech zmíněných buněčných linií. U buněk FHC, AA/C1 a HT-29 NaBt indukoval buněčnou diferenciaci (detekce aktivity ALP a exprese CEA) spojenou pouze s mírnou indukcí buněčné smrti (buňky s apoptickou morfologií po barvení DAPI, detekce subG0/G1 populace) a doprovázenou vysokou produkcí reaktivních kyslíkových radikálů (ROS). Naopak buněčné linie HCT-116 a RG/C2 nebyly schopny po působení NaBt diferencovat, ale docházelo u nich ke zvýšené indukci apoptózy a snížení viability. DHA inhibovala proliferaci a indukovala apoptózu pouze u buněk FHC. Navíc její kombinace s NaBt významně posílila apoptózu a snížila diferenciaci. U ostatních buněčných linií nebyly účinky NaBt spolupůsobením DHA dále modulovány. Úloha ROS v odpovědi na NaBt a DHA byla
ověřena použitím antioxidantu Trolox. Inhibice produkce ROS měla za následek snížení apoptózy bez významných změn v diferenciaci buněk.
Z výsledků vyplývá, že NaBt, DHA a jejich kombinace může ovlivňovat buněčnou proliferaci, diferenciaci i apoptózu v závislosti na stupni nádorové transformace. Je zřejmé, že zvýšená produkce ROS hraje jednu z významných úloh v mechanizmu této interakce.
Literatura

1. Johnson, I. T. (2004) New approaches to the role of diet in the prevention of cancers of the alimentary tract. Mutat Res 551, 9-28
   
2. Lipkin, M., Reddy, B., Newmark, H. and Lamprecht, S. A. (1999) Dietary factors in human colorectal cancer. Annu Rev Nutr 19, 545-586
   
3. Petronis, A. and Petroniene, R. (2000) Epigenetics of inflammatory bowel disease. Gut 47, 302-306
   
4. Lupton, J. R. (2000) Is fiber protective against colon cancer? Where the research is leading us. Nutrition 16, 558-561
   
5. Rose, D. P and Connolly, J. M. (1999) Omega-3 fatty acids as cancer chemopreventive agents. Pharmacol Ther 83, 217-244

Práce byla podpořena granty GAČR č. 524/07/1178, 301/07/1557 a IGAAVČR č. 1QS500040507