Od dawna istniała hipoteza, że nawyki żywieniowe mogą poprzedzać, a nawet zaostrzać rozwój nowotworów.

Nowe badania (DOI 10.1021/acscensci.1c00317) z użyciem sondy molekularnej przeprowadzili naukowcy z Beckman Institute for Advanced Science and Technology. Udało im się wykazać bezpośredni związek pomiędzy dietą wysokotłuszczową a podwyższonym poziomem tlenku azotu, który może prowadzić do zwiększonego ryzyka stanów zapalnych i rozwoju nowotworu.

„Próbujemy zrozumieć, jak subtelne zmiany w mikrośrodowisku guza wpływają na progresję nowotworu na poziomie molekularnym. Rak to bardzo skomplikowana choroba" - powiedział Anuj Yadav, główny współautor badania. Jak wyjaśnił, rak to nie kilka komórek nowotworowych, ale raczej całe mikrośrodowisko – lub ekosystem – guza wspierającego te komórki.

"Zapalenie może odgrywać znaczącą rolę w tym środowisku. Pewna reakcja zapalna ma związek z wysoko przetworzoną żywnością, która jest wysokokaloryczna i bogata w tłuszcz. Chcieliśmy zrozumieć powiązania między żywnością, stanem zapalnym i nowotworami na poziomie molekularnym, więc trzeba było opracować zaawansowane sondy, aby móc zwizualizować te zmiany” – powiedział Yadav.

Sonda molekularna to grupa atomów lub cząsteczek wykorzystywana do badania właściwości sąsiednich cząsteczek poprzez pomiar interakcji między sondą a strukturami będącymi przedmiotem zainteresowania. Jednak nie są one uniwersalne - każda sonda musi być dostosowana do warunków danego eksperymentu.

„Nasza grupa specjalizuje się w tworzeniu designerskich cząsteczek, które pozwalają nam przyjrzeć się cechom molekularnym niewidocznym gołym okiem – powiedział prof. Jefferson Chan, chemik z University of Illinois Urbana-Champaign i główny badacz. - Projektujemy te wykonane na zamówienie molekuły, aby odkrywać rzeczy, które nie były wcześniej znane”.

Sukces badania w dużej mierze zależał od zaprojektowanej przez zespół sondy molekularnej oznaczonej jako BL660-NO i zastosowanej w obrazowaniu bioluminescencyjnym tlenku azotu w guzie.

Naukowcy wykorzystali sondę do zaprojektowania badania wpływu diety, porównując myszy z rakiem piersi na diecie wysokotłuszczowej (60 proc. kalorii pochodziło z tłuszczu) z myszami na diecie niskotłuszczowej (10 proc. kalorii pochodzących z tłuszczu) i mierząc poziom tlenku azotu w obu grupach.

„W wyniku diety wysokotłuszczowej zaobserwowaliśmy wzrost tlenku azotu w mikrośrodowisku guza – powiedział Michael Lee, student w laboratorium Chana i główny współautor. - Mikrośrodowisko guza jest bardzo złożonym systemem i naprawdę musimy je poznać, aby zrozumieć, jak działa progresja raka. Może się na to składać wiele czynników, od diety po ćwiczenia — czynniki zewnętrzne, których tak naprawdę nie bierzemy pod uwagę, a powinniśmy kiedy rozważamy leczenie raka”. (PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ ekr/