Come il fruttosio aumenta il rischio di cancro del colon-retto

Astratto grafico Credito Cell Metabolism.

Il fruttosio, il dolcificante alimentare più comune, è ampiamente utilizzato nelle bevande zuccherate lavorate, nelle caramelle e nei prodotti da forno. Un’eccessiva assunzione di fruttosio è strettamente associata a malattie metaboliche come obesità, diabete e fegato grasso.

Studi epidemiologici hanno anche dimostrato che un consumo eccessivo di fruttosio aumenta il rischio di cancro colon-retto. Tuttavia, i meccanismi del fruttosio nella progressione del cancro colorettale rimangono poco chiari.

In uno studio pubblicato su Cell Metabolism, un team di ricerca guidato dal Prof. Piao Hailong del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell’Accademia cinese delle scienze (CAS), in collaborazione con i team di ricerca del Prof. Bu Pengcheng dell’Istituto di biofisica della CAS e del Prof. Shen Xian della Wenzhou Medical University, ha scoperto nuovi meccanismi con cui il fruttosio inibisce la polarizzazione dei macrofagi associati ai tumori di tipo M1 (TAM simili a M1), promuovendo così lo sviluppo del cancro del colon-retto.

I ricercatori hanno scoperto che il tasso metabolico del fruttosio nei macrofagi, al contrario di quello degli epatociti (cellule primarie per il metabolismo del fruttosio), era significativamente più lento. Utilizzando l’analisi del flusso metabolico del fruttosio marcato con ¹³C e la metabolomica mirata, hanno dimostrato che il fruttosio probabilmente inibiva la polarizzazione dei TAM simili a M1 attraverso l’esochinasi 2 (HK2) piuttosto che i suoi prodotti metabolici a valle.

Inoltre, i ricercatori hanno rivelato che il fruttosio ha promosso l’interazione tra HK2 e il recettore dell’inositolo 1,4,5-trisfosfato di tipo 3 (ITPR3), un componente proteico chiave dei canali di trasporto del Ca ²⁺ nel reticolo endoplasmatico. Questa interazione ha ridotto significativamente la formazione delle membrane del reticolo endoplasmatico associate ai mitocondri (MAM) e ha diminuito la concentrazione di calcio nel citoplasma e nei mitocondri.

L’eliminazione del trasportatore del glucosio 5 (GLUT5) o l’integrazione di un HK2 mutazionale nei macrofagi derivati ​​dal midollo osseo con ridotta espressione di HK2 hanno invertito gli effetti di downregulation del fruttosio nel MAM e nel livello di calcio.

Inoltre, i ricercatori hanno osservato che l’interazione tra HK2 e ITPR3 ha abbassato i livelli di calcio nei mitocondri e nel citoplasma, sopprimendo l’attivazione della proteina chinasi attivata da mitogeni p38 (p38 MAPK) e del trasduttore di segnale e attivatore della trascrizione 1 (STAT1), e dell’inflammasoma NOD-, LRR- e della proteina contenente il dominio pirina 3 (NLRP3). Questa inibizione ha infine bloccato la polarizzazione TAM simile a M1.

Punti salienti

Leggi anche:Pet: nuovo radiotracciante distingue i tessuti malati in base al metabolismo del fruttosio

Riassunto grafico

“Il nostro studio rivela un nuovo ruolo del fruttosio come molecola di segnalazione che promuove il cancro del colon-retto inibendo la polarizzazione dei TAM simili a M1“, ha affermato il Prof. Piao.

Fonte:Cell Metabolism