Дієтичне ожиріння сприяє розвитку пухлини товстої кишки у мишей, які отримували азоксиметан

Афілійований відділ захворювань органів травлення, Медичний факультет Девіда Геффена при Університеті Каліфорнії в Лос-Анджелесі, Лос-Анджелес, Каліфорнія, Сполучені Штати Америки

Поточна адреса: Ferring Pharmaceuticals Inc., Парсіппані, Нью-Джерсі, Сполучені Штати Америки

Ійна Туомінен,
Лейна Аль-Рабаді,
Димитріс Ставракіс,
Йорданіс Карагіанідес,
Харалабос Потулакіс,
Джеймс М. Бугні

Цифри

Анотація

Цитування: Tuominen I, Al-Rabadi L, Stavrakis D, Karagiannides I, Pothoulakis C, Bugni JM (2013) Дієтичне ожиріння сприяє розвитку пухлини товстої кишки у мишей, оброблених азоксиметаном. PLoS ONE 8 (4): e60939. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0060939

Редактор: Джун Сан, Медичний центр університету Раша, Сполучені Штати Америки

Отримано: 21 грудня 2012 р .; Прийнято: 5 березня 2013 р .; Опубліковано: 3 квітня 2013 р

Фінансування: Цю роботу підтримали Національний інститут охорони здоров’я (RO-1 DK60729, CP), CURE (премія нового дослідника: Центр досліджень захворювань органів травлення 41301, JMB), Фонд Мартіна Бліндера для досліджень ВЗК (CP) та Сігрід Юселій Фонд (докторська стипендія, ІТ). Фінансисти не мали жодної ролі у розробці досліджень, зборі та аналізі даних, прийнятті рішення про публікацію чи підготовці рукопису.

Конкуруючі інтереси: Автори заявили, що не існує конкуруючих інтересів.

Вступ

Ожиріння є всесвітньою епідемією і сильно схиляє до різних захворювань, включаючи рак. Ожиріння, як оцінюється за індексом маси тіла (ІМТ), суттєво корелює з підвищеним ризиком множинних видів раку, включаючи стравохід, щитовидку, товсту кишку, нирки, ендометрій та жовчний міхур [1]. Важливо, що ризик раку товстої кишки різко зростає із ІМТ, оскільки кожне поетапне збільшення на 5 кг/м 2 пов’язане із збільшенням ризику раку на 18% [2] та порівнянним збільшенням ризику аденоми [3].

Оскільки ожиріння пов’язане з більшим споживанням жирів та харчових ліпідів, які можуть впливати на розвиток раку товстої кишки незалежно від ожиріння, важко відокремити ці фактори епідеміологічно та емпірично. Компоненти HFD та тип споживаних жирних кислот мають сильний вплив на пухлину товстої кишки, що свідчить про те, що вони можуть безпосередньо впливати на ризик розвитку раку [12]. Механізми, за допомогою яких різні харчові жири збільшують канцерогенез товстої кишки, незалежно від ожиріння, до кінця не вивчені, але можуть включати вплив на експресію онкогену в слизовій оболонці товстої кишки [12], [13], секрецію жовчних кислот [14] або окислювальний стрес з-за гіпероксидизується тригліцериди [15].

Дослідження хімічного канцерогенезу на мишачих моделях, як правило, показують посилення ефекту від пухлини, що підсилює пухлину, та пов'язане з цим ожиріння [14], [16]. Дієта західного типу з високим вмістом жиру та низьким вмістом кількох основних поживних речовин може посилити утворення пухлин навіть без лікування канцерогеном [17]. Більше того, генетичні моделі мишей припускають, що ожиріння, що розвивається без годування HFD, призводить до розвитку пухлини. Наприклад, миші з дефіцитом лептину (ob/ob) та дефіцитом рецепторів лептину (db/db) демонструють підвищену чутливість до розвитку пухлини товстої кишки [7], [18]. Ці тварини страждають на імунні та гормональні порушення, які можуть змішувати вплив надлишку жирової тканини на канцерогенез. Моделі DIO ідеально відображають ожиріння людини та метаболічний синдром. Однак вони, як правило, мають той самий незрозумілий елемент, що і дослідження на людях - можливий незалежний вплив харчового жиру на епітеліальні клітини товстої кишки та метаболічні функції.

Ми застосували новий підхід для визначення наслідків ожиріння без постійного ВЧС на розвиток пухлини товстої кишки. Після індукування ожиріння HFD мишам вводили звичайну дієту перед лікуванням азоксиметаном (AOM) для індукування пухлин товстої кишки. Отже, протягом усього канцерогенного періоду ці миші сиділи на тій самій дієті, що і контрольні миші, і тим не менш частота і множинність аденоми товстої кишки значно зростали. Це перше дослідження, яке показало, що ожиріння саме по собі сприяє розвитку пухлини товстої кишки, не викликаючи незрозумілих наслідків триваючої СНЧ або генетичних порушень.

Методи

Годування та лікування азоксиметаном (AOM)

Заява про етику

Протокол дослідження був затверджений Комітетом з досліджень тварин канцлера при Університеті Каліфорнії, Лос-Анджелес (ARC № 08–127). Дослідження проводилось відповідно до рекомендацій Керівництва з догляду та використання лабораторних тварин Національного інституту охорони здоров’я. Тварин гуманно евтаназували за допомогою інгаляції СО2 з подальшим вивихом шийки матки.