Журнал расстройств питания и терапии

Абстрактный

Food Summit 2020: Ягоды для профилактики рака - Гэри Д. Стоунер - Медицинский колледж Висконсина

Гэри Д. Стоунер

За последние два десятилетия было проведено значительное количество исследований для оценки потенциала ягод в профилактике рака. Лесные ягоды являются неотъемлемой частью рациона человека на протяжении нескольких столетий. Их основное применение — в питании, хотя некоторые сорта используются в лечебных целях. Наиболее важными товарными сортами ягод являются представители рода Vaccinium (голубика, брусника, клюква, черника), рода Rubus (ежевика, красная малина, черная шляпка, морошка), рода Fragaria (клубника) и рода Sambucus (бузина, красная бузина). Эти ягоды содержат широкий спектр фитохимических веществ, многие из которых имеют потенциальное значение для здоровья человека. Фитохимические вещества — это непищевые соединения, вырабатываемые в основном путем вторичного метаболизма, которые защищают растение от ультрафиолетового излучения, хищников и паразитов, регулируют химические пути и придают ягоде вкус и цвет. Возможно, наиболее интересными фитохимическими веществами в ягодах являются полифенолы, которые придают ягодам большую часть их антиоксидантного потенциала. Полифенолы можно разделить на фенольные кислоты, которые состоят из ароматической кольцевой структуры с по крайней мере одной гидроксильной группой, и flавоноиды, которые являются более сложными молекулами. Фенольные кислоты составляют около 30% суточного потребления полифенолов у людей, а flавоноиды около 70%. Существуют многочисленные коллекции flавоноидов, которые включают антоцианидины, flаванолы, flавонолы, изоflавоны, flавоны и flавононы. Эти группы различаются по количеству и распределению гидроксильных групп в базовой химической структуре. Более полное описание классов фитохимических веществ в ягодах, включая флавоноиды, можно найти в недавних обзорах Сирама и лабораторных исследований.

Maximum studies have used black raspberries, though, other berry types such as strawberries, blackberries, blueberries, red raspberries, acai and others are also accomplished of preventing cancer. Initially, a series of berry extracts were shown to decrease the production rate of cancer cells in vitro and/or to stimulate apoptosis. The inhibitory potential of these extracts was frequently attributed to their content of ellagitannins or anthocyanins. Preclinical studies confirmed that freezedried berry powders were effective in avoiding chemical carcinogen-induced cancer in the rodent oral cavity, esophagus, and colon, and an anthocyanin-rich extract inhibited UV-induced skin cancer in mice. Mechanistic studies showed that the berries prevented the conversion of premalignant lesions in rodent tissues to malignancy by reducing cell proliferation, inflammation, and angiogenesis and by stimulating apoptosis and cell differentiation. Multiple genes associated with all of these cellular functions are protectively modulated by berries. For example, berries down-regulate the expression levels of genes in the P13K/Akt, MAPK, ERK ½, AP-1 and mTOR signaling pathways (proliferation), COX-2, iNOS, NF-κB, IL-1β and IL-12 (inflammation), VEGF and HIF-1α (angiogenesis), and up regulate caspase 3/7 and Bax (apoptosis), and both keratin and mucus-associated genes for squamous and glandular differentiation, respectively. Bio-fractionation studies indicate that the most active inhibitory compounds in berries are the anthocyanins and ellagitannins. The fiber fraction of berries is also active in preventing cancer in rodents and study is needed to recognise the active polysaccharides in this fraction. Human clinical trials indicate that freeze-dried berry formulations elicit little or no toxicity in humans when administered in the diet at concentrations as high as 60g/day for as long as nine months. The endorsement of berry anthocyanins and ellagic acid into blood is rapid but minimal; i.e., less than 1% of the controlled dosage. Almost 70% of the ordered anthocyanins are metabolized by the enteric bacteria into protocatechuic acid (PCA) that has substantial cancer preventative activity. Black raspberry formulations have exposed to cause histologic regression of oral leukoplakic lesions in the oral cavity, dysplastic lesions in the esophagus, and polyps in the rectum of patients with familial adenomatous polyposis. These results are very promising and the mechanisms for these effects will be discussed.

Strawberry, blackberry, and blueberry powders are also tested for their capability to inhibit NMBA tumorigenesis in the rat esophagus when added at 5 and 10% of the diet. Strawberries and blackberries were approximately as active in preventing tumors as BRB. However, blueberries were inactive. Both straw-berries and blackberries reduced the formation of NMBA induced O -MeGua adducts in esophageal DNA; whereas blueberries had no effect on adduct formation. The reason(s) for the inactivity of blueberries is unknown. Apart from the other three berry types, there are too low levels of ellagitannins in blueberries. In addition, blueberry anthocyanins have a delphinid in skeleton whereas the anthocyanins in BRB and blackberries have a cyanidin skeleton and those in strawberries have both pelaro-gonidin and cyanidin skeletons. These alterations in chemical arrangement may be responsible for the different biological activities of the berry types. A second bioassay using blueberries is now being utilized to confirm the previous results and further determines the basis for the inactivity of blueberries.

Effects of Freeze-Dried Strawberries, Blackberries, and Blueberries on NMBA-Induced Rat Esophageal Tumorigenesis when Administered in the Diet Before, During, and 712 Part IV / Other Bioactive Food Components in Cancer Prevention and/or Treatmentusing blueberries is currently being utilized to confirm the previous results and furtherdetermine the basis for the inactivity of blueberries.

Химиопрофилактика рака легких оказалась сложной задачей как у грызунов, так и у людей. Таким образом, возможно, неудивительно, что диета, содержащая 10% лиофилизированной клубники, оказалась неэффективной в снижении опухолей легких у мышей, которые были вызваны либо 4-(метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)-1-бутаноном (NNK), либо бензо(а)пиреном (B(a)P). В этом исследовании мышам штамма A/J давали клубничную диету, начиная с одной недели до первоначального лечения канцерогеном и на протяжении всего исследования. NNK и B(a)P вводили внутрибрюшинно в течение 2-недельного периода, начиная со 2-й недели биопробы. Через 24 недели не было никаких различий в частоте или множественности опухолей легких в любой из групп. Успехи в снижении канцероген-индуцированных раковых заболеваний в полости рта, пищеводе и толстой кишке, где компоненты ягод вступают в прямой контакт с тканями, и неспособность подавить опухоли легких у мышей предполагают, что активные компоненты в ягодах не достигают легких в достаточных количествах, чтобы вызвать защиту. Этот вывод подкрепляется исследованиями, в которых подробно описывается, что антоцианы и эллагитаннины из ягодных соков плохо усваиваются у грызунов, а их уровни в плазме быстро снижаются. Однако защитное действие диетического порошка BRB против эстроген-опосредованного рака молочной железы у крыс предполагает, что адекватное количество защитных соединений достигает молочной железы посредством системной доставки. Таким образом, защитное действие диетических порошков ягод, по-видимому, зависит от органа и участка. Кроме того, будут обсуждаться достижения и встречи в клиническом применении использования ягод для профилактики рака, а также будут сделаны предложения для будущих испытаний.

Биография

Стоунер — профессор медицины в отделении гематологии и онкологии Медицинского колледжа Висконсина (MCW), специализирующийся в области химического канцерогенеза и химиопрофилактики рака. Он занимает должность директора программы молекулярного канцерогенеза и химиопрофилактики в недавно созданном онкологическом центре. Стоунер присоединился к MCW после почти 20 лет работы в медицинском колледже Университета штата Огайо, где он занимал должности заведующего кафедрой Lucius Wing Endowed в области исследований и терапии рака, заместителя директора по фундаментальным исследованиям и директора программы химиопрофилактики в онкологическом центре, а также председателя отделения наук об охране окружающей среды и заместителя декана по исследованиям в колледже общественного здравоохранения.

ПРИМЕЧАНИЕ: Эта работа частично представлена ​​на 4-й Международной конференции и выставке по питанию, которая прошла 26–28 октября 2015 года в Чикаго, штат Иллинойс, США.