Хотя брокколи больше любят женщины, она исключительно полезна для мужчин, особенно пожилых. Ученые показали, как она на генном уровне мешает развиться раку простаты. Даже если для него есть все генетические предпосылки.
Рекомендации врачей по здоровому питанию становятся намного весомее, когда подтверждаются научными результатами. И становится понятно, почему тот или иной овощ может уберечь людей от какой-то болезни. Результаты, полученные учеными из Великобритании и Италии под руководством Ричарда Митена (Richard Mithen) из Института исследования питания (Institute of Food Research) в Норидже, объясняют, почему капусту брокколи особенно полезно есть мужчинам. Она предохраняет их от развития рака простаты, даже если у них есть генетические предпосылки к опухоли.
Это один из немногих доказанных примеров того, что гены меняют активность из-за диеты.
Порча гена -- предвестник рака
Рак простаты -- один из самых распространенных в развитых странах. Он возникает из-за трансформации доброкачественной опухоли -- аденомы в злокачественную аденокарциному. Специалистам уже известны ключевые генетические изменения, приводящие к болезни. В первую очередь это делеция (выпадение) или инактивация гена PTEN. Ген относится к супрессорам опухоли, он подавляет биохимический сигнальный путь, ведущий к неограниченному клеточному делению. Биопсия показывает, что делеция гена PTEN в эпителиальных стволовых клетках возникает еще до развития опухоли на стадии гиперплазии -- усиленного размножения клеток.
Веществом из брокколи кормили клетки и мышей
Ученые начали с клеточных культур. Экспериментаторы показали, что в клеточной культуре человеческого рака простаты по сравнению с нераковыми клетками снижается активность гена PTEN и повышается активность генов сигнальных молекул клеточного деления. Затем микробиологи показали, что сульфорафан избирательно подавляет рост раковой культуры и не влияет на рост нераковой культуры.
Затем исследователи перешли к мышам. Создали линию мышей, лишенных гена PTEN. Мутантных и контрольных грызунов держали на обычной диете и на обогащенной сульфорафаном (могли бы, наверное, кормить капустой брокколи, но для опыта нужно было знать точное содержание вещества в пище).
У мышей без гена PTEN на пятой неделе жизни эпителиальные клетки простаты начинали усиленно делиться, так как их ничто не сдерживало. Отсутствие PTEN привело к нарушению экспрессии множества других генов. Это оказались гены, вовлеченные в клеточное деление, дифференцировку и апоптоз. У другой группы мышей из той же линии сульфорафан «починил» генный дефект. У них заработали гены, которые сначала оказались заблокированы делецией. Так что в итоге их гены работали так же, как у грызунов контрольной группы. По крайней мере статистически достоверных различий найти не удалось, уточнили авторы работы.
У людей примерно то же самое
Затем биологи сравнили генную экспрессию у мышей и людей. Пациентов с предраковым состоянием простаты разделили на две группы: одни целый год питались брокколи (по 400 г в неделю), другие съедали то же количество зеленого горошка. Через год у тех и других при помощи микрочипов генетики проанализировали все работающие гены.
И та и другая диета изменила работу большого числа генов. Но ученых интересовали гены, которые изменились как у мышей в эксперименте, так и у человека. Общих генных изменений у мышей и пациентов на диете с брокколи оказалось 30, а у мышей и пациентов на диете с горошком -- 22. Из этого биологи делают вывод, что влияние брокколи на людей больше похоже на влияние сульфорафана на мышей. Среди генов, изменивших активность у пациентов, регулярно употреблявших брокколи, также есть гены, вовлеченные в клеточное деление и апоптоз.
К сожалению, в статье ученые не указывают, сколько человек и из какой группы впоследствии заболели раком, а сколько -- избежали его.
Выходит, что, несмотря на фатальное выпадение защитного гена PTEN, сульфорафан ослабляет действие мутации на экспрессию других генов. Биологи предположили, что вещество действует, влияя на так называемый альтернативный сплайсинг. Это модификация мРНК, скопированной с одного и того же гена: из нее могут вырезаться разные участки, что приводит к синтезу разных изоформ белка.
Такой механизм ученые подтвердили по крайней мере на одном гене DMBT1 (он участвует в дифференцировке эпителиальных клеток). Отсутствие гена PTEN приводило к синтезу длинной изоформы молекулы белка, а диета с сульфорафаном изменяла его на короткую изоформу.
Статья о реальном влиянии брокколи на гены опубликована в журнале Molecular Cancer.
