Новосибирские ученые рассказали, как богатая антоцианами пшеница может помочь в борьбе с онкологией.
Исследователи из Новосибирска выяснили, что пшеница с большим количеством антоцианов уменьшает объем опухоли и количество метастазов. Об этом сообщает «Наука в Сибири».
Влияние зерновой диеты, обогащенной антоцианами, на противоопухолевый эффект изучили сотрудники ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» совместно с Научно-исследовательским институтом нейронаук и медицины и Федеральным исследовательским центром «Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова». Эскперимент проводился на модели аденокарциномы легких Льюис у мышей.
На протяжении последних десятилетий онкология, наравне с сердечно-сосудистыми заболеваниями, является одной из самых частых причин смертности населения. Весьма распространненным (около 18 % случаев смерти по статистике за 2020 год) является рак легких. Профилактикой и лечением опухоли в рамках комплексного подхода может стать правильно подобранный рацион. По мнению специалистов, добавление в меню овощей и фруктов помогло бы избежать трети летальных исходов от злокачественных новообразований. Особенно следует обратить внимание на темноокрашенные фрукты, овощи и ягоды: они содержат антоцианы – пигменты класса биофлавоноидов. Кроме того, богаты полезным веществом и зерновые культуры, которые, к тому же, лучше хранятся и более доступны.
Мыши, на которых проводилось исследование, были разделены на четыре группы: контрольную кормили обычным гранулированным кормом и ничего не вводили (трем другим группам трансплантировали опухолевые клетки), второй группе давали тот же корм, а две другие придерживались монодиеты, состоящей из зерна пшеницы (в одной группе она была обогащена антоцианами). Обогащенная антоцианами культура селекционирована в ФИЦ ИЦиГ СО РАН. Специальная мутация приводила к повышенной продукции веществ в оболочке (околоплоднике) зерна.
– Наш эксперимент продолжался 4,5 месяца. Мы кормили мышей разных групп в соответствии с предписанной диетой, вводили им клетки карциномы легкого Льюис, оценивали тяжесть опухолевого процесса и анализировали механизмы влияния зерновой диеты на онкологию. Оценка противоопухолевого эффекта основывалась на массе солидных опухолей и количестве метастазов в легких. Метастазы подсчитывали под микроскопом после их фиксации в десятипроцентном формалине, – рассказала заведующая лабораторией нейробиологических механизмов нейродегенеративных процессов НИИНМ доктор биологических наук Мария Тихонова.
У мышей со специальной диетой наблюдалось снижение степени и скорости деления злокачественных клеток, масса опухоли была ниже, процент особей с метастазами также был ниже. Кроме того выявлены различия по характеристикам иммунного ответа. На обычной зерновой диете иммунный ответ был аллергоподобным: повышен уровень интерлейкина 9 и эотаксина, вовлеченных в регуляцию аллергических реакций и бронхиальной астмы. Эти цитокины связаны с активностью ряда клеток иммунной системы (Т-хелперы 9, тучные клетки, эозинофилы). Они могут оказывать цитотоксическое действие на клетки опухоли, вызывать их повреждение или гибель, но не блокировать пролиферацию.
– В группе, где мыши питались зерном с антоцианами, наблюдались другие изменения: подавлялись интерлейкин 6 и LIF наряду с повышением IP-10. Эти цитокины связаны с миграцией, пролиферацией эпителиальных и малигнизированных (злокачественных) клеток, а также с опухолевым ангиогенезом и активацией клеточного противоопухолевого иммунного ответа. Кроме того, у мышей на диете с антоцианами в ткани опухоли была снижена экспрессия гена аргиназы 1 (мРНК Arg1). Это маркер макрофагов, они могут способствовать метастазированию. Вероятно, антоцианы действуют через иммунные контрольные точки (чекпоинты), регуляторы иммунного ответа. Также у этих животных усилилась аутофагия – процесс, при котором клетки очищаются от поврежденных частей и белков, – сказала Мария Тихонова.
По словам ученых, исследования в этой области будут проводиться и дальше. Уже был сделан экспериментальный хлеб из пшеницы с антоцианами, разработана технология ускоренной селекции новых сортов пшеницы. На основе нее омские селекционеры создали коммерческий сорт «ЭФ-22», который уже выращивается в Сибири. Можно ожидать появления продуктов из антоциановой пшеницы в качестве лечебного питания.
Исследователи из Новосибирска выяснили, что пшеница с большим количеством антоцианов уменьшает объем опухоли и количество метастазов. Об этом сообщает «Наука в Сибири».
Влияние зерновой диеты, обогащенной антоцианами, на противоопухолевый эффект изучили сотрудники ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» совместно с Научно-исследовательским институтом нейронаук и медицины и Федеральным исследовательским центром «Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова». Эскперимент проводился на модели аденокарциномы легких Льюис у мышей.
На протяжении последних десятилетий онкология, наравне с сердечно-сосудистыми заболеваниями, является одной из самых частых причин смертности населения. Весьма распространненным (около 18 % случаев смерти по статистике за 2020 год) является рак легких. Профилактикой и лечением опухоли в рамках комплексного подхода может стать правильно подобранный рацион. По мнению специалистов, добавление в меню овощей и фруктов помогло бы избежать трети летальных исходов от злокачественных новообразований. Особенно следует обратить внимание на темноокрашенные фрукты, овощи и ягоды: они содержат антоцианы – пигменты класса биофлавоноидов. Кроме того, богаты полезным веществом и зерновые культуры, которые, к тому же, лучше хранятся и более доступны.
Мыши, на которых проводилось исследование, были разделены на четыре группы: контрольную кормили обычным гранулированным кормом и ничего не вводили (трем другим группам трансплантировали опухолевые клетки), второй группе давали тот же корм, а две другие придерживались монодиеты, состоящей из зерна пшеницы (в одной группе она была обогащена антоцианами). Обогащенная антоцианами культура селекционирована в ФИЦ ИЦиГ СО РАН. Специальная мутация приводила к повышенной продукции веществ в оболочке (околоплоднике) зерна.
– Наш эксперимент продолжался 4,5 месяца. Мы кормили мышей разных групп в соответствии с предписанной диетой, вводили им клетки карциномы легкого Льюис, оценивали тяжесть опухолевого процесса и анализировали механизмы влияния зерновой диеты на онкологию. Оценка противоопухолевого эффекта основывалась на массе солидных опухолей и количестве метастазов в легких. Метастазы подсчитывали под микроскопом после их фиксации в десятипроцентном формалине, – рассказала заведующая лабораторией нейробиологических механизмов нейродегенеративных процессов НИИНМ доктор биологических наук Мария Тихонова.
У мышей со специальной диетой наблюдалось снижение степени и скорости деления злокачественных клеток, масса опухоли была ниже, процент особей с метастазами также был ниже. Кроме того выявлены различия по характеристикам иммунного ответа. На обычной зерновой диете иммунный ответ был аллергоподобным: повышен уровень интерлейкина 9 и эотаксина, вовлеченных в регуляцию аллергических реакций и бронхиальной астмы. Эти цитокины связаны с активностью ряда клеток иммунной системы (Т-хелперы 9, тучные клетки, эозинофилы). Они могут оказывать цитотоксическое действие на клетки опухоли, вызывать их повреждение или гибель, но не блокировать пролиферацию.
– В группе, где мыши питались зерном с антоцианами, наблюдались другие изменения: подавлялись интерлейкин 6 и LIF наряду с повышением IP-10. Эти цитокины связаны с миграцией, пролиферацией эпителиальных и малигнизированных (злокачественных) клеток, а также с опухолевым ангиогенезом и активацией клеточного противоопухолевого иммунного ответа. Кроме того, у мышей на диете с антоцианами в ткани опухоли была снижена экспрессия гена аргиназы 1 (мРНК Arg1). Это маркер макрофагов, они могут способствовать метастазированию. Вероятно, антоцианы действуют через иммунные контрольные точки (чекпоинты), регуляторы иммунного ответа. Также у этих животных усилилась аутофагия – процесс, при котором клетки очищаются от поврежденных частей и белков, – сказала Мария Тихонова.
По словам ученых, исследования в этой области будут проводиться и дальше. Уже был сделан экспериментальный хлеб из пшеницы с антоцианами, разработана технология ускоренной селекции новых сортов пшеницы. На основе нее омские селекционеры создали коммерческий сорт «ЭФ-22», который уже выращивается в Сибири. Можно ожидать появления продуктов из антоциановой пшеницы в качестве лечебного питания.
