I ricercatori del Francis Crick Institute e del King’s College di Londra hanno creato uno strumento per prevedere gli effetti di diverse diete sia sulle cellule cancerose che su quelle sane.
Il loro lavoro potrebbe aiutare a districare i sottili cambiamenti metabolici associati a diversi tipi di nutrienti e migliorare la nostra comprensione del legame tra dieta e malattia.
Il metabolismo si riferisce all’insieme di processi che consentono a un organismo di utilizzare i nutrienti dal suo ambiente per funzionare. Le quantità relative di zuccheri, grassi e proteine nella dieta determinano quale “carburante” è disponibile per le cellule e anche come queste cellule elaborano i nutrienti. Le cellule tumorali, come altre cellule malate, cambiano il loro metabolismo per supportare la sopravvivenza e la crescita.
Nell’ambito dello studio, pubblicato su iScience, il team di ricerca del Centre for Host-Microbiome Interactions del King’s College di Londra ha prima creato una mappa completa di tutte le vie metaboliche nel topo. Il team di Crick ha quindi raccolto dati sperimentali da inserire nel modello misurando i livelli di espressione genica nel fegato e nei tumori epatici di topi che erano stati alimentati con diete “sane” o “malsane”, ricche di grassi e zuccheri.
I ricercatori hanno trovato cambiamenti specifici nel metabolismo associati a diete malsane, che hanno promosso la produzione di glicerolo e succinato sia nei tessuti cancerosi che in quelli sani. Hanno anche osservato che le differenze nel metabolismo tra cellule sane e cancerose erano più elevate nel contesto di una dieta malsana, suggerendo che i tumori sono in grado di sfruttare meglio le diete malsane per promuovere la sopravvivenza e la crescita.
Patricia Nunes, Senior Laboratory Research Scientist presso il Crick, ha dichiarato: “Utilizzando i dati sperimentali del laboratorio, il modello ci consente di iniziare a comprendere i complessi cambiamenti metabolici che si verificano nei tessuti a causa di specifici nutrienti nella dieta“.
Dimitrios Anastasiou, capo del Crick’s Cancer Metabolism Laboratory, ha dichiarato: “Sappiamo che una dieta povera provoca il caos nel metabolismo del nostro corpo. Può causare obesità e promuovere malattie del fegato che, a loro volta, possono progredire in cancro al fegato. Vogliamo capire quali nutrienti nella nostra dieta e in quali combinazioni guidano questi risultati dannosi”.
Il team ha quindi modellato gli effetti di un cambiamento nei componenti della dieta, da sani a malsani e da malsani a sani, in varie combinazioni. I ricercatori hanno osservato che, sebbene alcune funzioni metaboliche specifiche del cancro persistessero nelle diete sane, potevano anche invertire molte di esse, ma solo quando sia i grassi che i carboidrati erano limitati.
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Frederick Clasen, primo autore e Ph.D. studente congiuntamente al Crick e al King’s College di Londra, ha dichiarato: “Le potenziali applicazioni di questo lavoro sono di vasta portata. Ora possiamo vedere quali cambiamenti nella dieta influiscono effettivamente sul metabolismo cellulare e quali hanno un effetto molto limitato perché le cellule sono già programmate per attingere nutrienti mancanti dall’ambiente circostante”.
Saeed Shoaie, capo del gruppo Translational Systems Biology della Faculty of Dentistry, Oral & Craniofacial Sciences del King’s College di Londra, ha dichiarato: “Per aumentare ulteriormente l’accuratezza delle previsioni del nostro modello, stiamo ora generando modelli più sofisticati del metabolismo, tenendo conto di come diversi organi si scambiano metaboliti e di come i batteri nell’intestino influenzano quali nutrienti sono disponibili per i tessuti“.
Anastasiou conclude: “Il nostro approccio può essere utilizzato per aiutare a guidare i cambiamenti dietetici che completano i trattamenti per diverse malattie. Ma l’uso più efficace di questa comprensione sarà nel prevenire più malattie aiutandoci a selezionare i cibi che mangiamo“.
Fonte: iScience
