Lemak Pemakanan Berlebihan Menyebabkan 300 Peratus Peningkatan Metastasis Sel Tumor Dalam Model Haiwan

2023 Pengarang: Bailey Leapman | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-09-16 19:19

Penyelidik di Universiti Purdue telah mengukur dengan tepat kesan diet tinggi lemak terhadap penyebaran kanser, mendapati bahawa lemak diet yang berlebihan menyebabkan peningkatan 300 peratus dalam metastasis sel tumor dalam haiwan makmal.

Para penyelidik menggunakan teknik pengimejan untuk mendokumentasikan bagaimana peningkatan kandungan lemak menyebabkan sel-sel kanser mengalami perubahan penting kepada metastasis. Kemudian mereka menggunakan teknik lain untuk mengira bilangan sel kanser dalam aliran darah tikus yang diberi diet tinggi lemak berbanding haiwan yang diberi diet kurus.

Penemuan menunjukkan bahawa alat gabungan mewakili kemungkinan teknik diagnostik baharu untuk menentukan sama ada kanser pesakit merebak, kata Ji-Xin Cheng, penolong profesor di Sekolah Kejuruteraan Bioperubatan dan Jabatan Kimia Weldon di Purdue.

"Adalah diterima umum bahawa diet dan obesiti bertanggungjawab untuk 30 peratus punca kanser yang boleh dicegah, tetapi tiada siapa yang benar-benar tahu sebabnya," kata Cheng. "Penemuan ini menunjukkan bahawa peningkatan lipid membawa terus kepada peningkatan metastasis kanser."

Penyelidik telah berteori bahawa sel tumor memerlukan lebih banyak lipid daripada tisu biasa untuk membekalkan tenaga dan bahan untuk pertumbuhan tumor dan metastasis.

"Walau bagaimanapun, sebelum kerja ini, kebanyakan bukti adalah anekdot, tetapi di sini kami membentangkan kajian mekanistik, " kata Thuc T. Le, seorang felo pasca doktoral Institut Kesihatan Nasional di Purdue yang bekerja dengan Cheng.

Penemuan diperincikan dalam kertas kerja yang diterbitkan pada 30 Januari dalam jurnal BMC Cancer. Kertas itu ditulis oleh Le; Terry B. Huff, pembantu penyelidik siswazah di Jabatan Kimia Purdue; dan Cheng. Penyelidikan ini disokong oleh Pusat Kanser Purdue.

Para penyelidik menanam tumor paru-paru kanser di bawah kulit pada setiap tikus yang dikaji, dan haiwan itu dipisahkan kepada dua kumpulan: satu diberi diet tinggi lemak dan satu lagi diet tanpa lemak.

Para penyelidik kemudian menggunakan kaedah pengimejan yang dipanggil anti-Stokes Raman scattering yang koheren, atau CARS, untuk mendokumenkan bagaimana peningkatan lipid daripada pengambilan lemak mendorong perubahan pada membran sel kanser. Perubahan tersebut, termasuk proses yang dipanggil pemisahan fasa membran dan pembulatan membran, meningkatkan metastasis kanser.

"Jika sel-sel kanser tidak mempunyai lebihan lipid, ia akan melekat bersama dan membentuk persimpangan yang sangat ketat dalam tumor, tetapi peningkatan lipid menyebabkan mereka mengambil bentuk bulat dan terpisah antara satu sama lain," kata Le.

Perubahan bentuk adalah penting untuk keupayaan sel kanser untuk memisahkan dan merebak ke seluruh badan melalui aliran darah.

Para penyelidik kemudian menggunakan teknik lain, dipanggil sitometri aliran intravital, untuk mengira bilangan sel kanser dalam aliran darah tikus. Teknik ini berfungsi dengan memancarkan laser melalui kulit dan ke dalam saluran darah, di mana sel-sel kanser yang dicelup kelihatan.

Keputusan menunjukkan peningkatan lipid tidak memberi kesan kepada tumor asal yang ditanam pada tikus. Walau bagaimanapun, kadar metastasis meningkat secara dramatik 300 peratus pada tikus yang diberi diet tinggi lemak.

Para penyelidik kemudian juga memeriksa paru-paru haiwan dan mengira bilangan sel kanser yang telah berhijrah ke paru-paru akibat metastasis. Penemuan tersebut menyokong keputusan lain yang menunjukkan peningkatan metastasis pada haiwan yang diberi diet tinggi lemak.

Penyelidikan menggunakan alat pengimejan dan pengiraan sel untuk mendokumenkan bahawa asid linoleik, yang banyak terdapat dalam lemak politaktepu, menyebabkan peningkatan pemisahan fasa membran, manakala asid oleik, yang terdapat dalam lemak tak tepu tunggal, tidak. Peningkatan pemisahan fasa membran boleh meningkatkan peluang sel tumor yang beredar untuk melekat pada dinding saluran darah dan melarikan diri ke organ yang jauh dari tapak tumor asal. Penemuan baharu menyokong bukti awal daripada penyelidikan lain bahawa pengambilan lemak tak tepu dalam jumlah yang tinggi boleh meningkatkan risiko penyebaran kanser.

Penemuan menunjukkan bahawa menggabungkan CARS dan sitometri aliran intravital mewakili kemungkinan alat diagnostik baharu untuk menyaring pesakit untuk kanser. Alat ini boleh digunakan untuk mengira sel tumor yang kaya dengan lipid yang beredar dalam darah pesakit dengan memancarkan laser melalui kulit dan ke dalam saluran darah. Oleh kerana lipid boleh dikesan tanpa memerlukan pewarna, teknik ini mungkin dikembangkan menjadi kaedah yang mudah untuk mendiagnosis sama ada kanser pesakit merebak secara agresif, kata Cheng.

"Penemuan ini membuka kemungkinan kaedah baharu yang agak mudah untuk mendiagnosis sama ada kanser sedang bermetastasis," katanya.

Kerja masa depan akan memberi tumpuan bukan sahaja bagaimana obesiti meningkatkan metastasis tetapi juga bagaimana ia mungkin memainkan peranan langsung dalam memulakan perkembangan kanser.

Penyelidikan ini telah dibiayai oleh Institut Kesihatan Nasional.