- Una sonda molecolare di recente sviluppo ha consentito ai ricercatori di vedere l'ossido nitrico nei microambienti tumorali.
- Gli sviluppatori della sonda hanno visto che, nei topi, esisteva un legame tra l'aumento dei livelli di ossido nitrico in cui si sviluppano i tumori e una dieta ricca di grassi.
- Una tale associazione tra diete ricche di grassi e cancro potrebbe portare a progressi nella prevenzione, nella diagnosi e nel trattamento.
Un nuovo studio indaga la connessione tra grasso alimentare e ossido nitrico (NO), i cui alti livelli sono stati collegati all'infiammazione.L'infiammazione, a sua volta, è stata collegata al cancro.
Per osservare l'NO a livello molecolare, i ricercatori del Chan Lab del Beckman Institute for Advanced Science and Technology dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign (UIUC) hanno sviluppato una sonda molecolare in grado di produrre immagini in profondità all'interno del tessuto corporeo.Chiamata BL660-NO, la sonda ha fornito agli autori del nuovo studio uno sguardo all'interno dei microambienti tumorali.
I ricercatori hanno confermato visivamente livelli più elevati di NO nei topi alimentati con una dieta ricca di grassi rispetto ai topi con una dieta a basso contenuto di grassi.
Il coautore principale dello studio, il ricercatore associato Dr.Anuj Yadav, afferma che stanno "cercando di capire come sottili cambiamenti nel microambiente tumorale influenzino la progressione del cancro a livello molecolare".
Lo studio è stato pubblicato su ACS Central Science.
Sondaggio con BL660-NO
Una sonda molecolare è un gruppo di atomi o molecole che viene utilizzato per analizzare le proprietà di altre molecole esaminando le interazioni tra la sonda e le molecole di interesse.BL660-NO è una sonda bioluminescente NIR (vicino infrarosso).
Mentre sono state sviluppate altre sonde molecolari di rilevamento basato sull'attività (ABS), BL660-NO è la prima appositamente costruita per l'imaging di NO.
Il professor Jefferson Chan, professore associato di chimica pressoLa UIUC e il ricercatore principale dello studio, affermano:
“Il nostro gruppo è specializzato nella creazione di molecole di design, che ci consentono di osservare le caratteristiche molecolari che sono invisibili ad occhio nudo. Progettiamo queste molecole su misura per scoprire cose che prima non erano note”.
Dott.Douglas D.Thomas, professore associato presso il Dipartimento di Chimica Medicinale e Farmacognosia della UIUC, che non è stato coinvolto nello studio, ha dichiarato a Medical News Today:
“Hanno sviluppato uno strumento potenzialmente utile per misurare i livelli di NO in vivo, cosa non facile da fare. Questo strumento può accelerare il ritmo della ricerca sulle malattie associate all'NO, compresi i tumori.“
"La sonda basata su imaging a bioluminescenza sarà estremamente utile per il rilevamento di NO in un microambiente tumorale", ha affermato il dottor Deepak Nagrath, professore associato di ingegneria biomedica presso l'Università del Michigan, che non è stato coinvolto nello studio.
"In particolare, sulla base del recente interesse nella comprensione del ruolo sinergico di dieta e chemioterapia, questa sonda farà luce sulla dinamica e l'eterogeneità che esistono nei tumori", ha detto a MNT.
Cosa ha visto BL660-NO
I ricercatori hanno condotto uno studio sulla dieta utilizzando topi BALB/c portatori di cancro al seno.I topi che hanno seguito una dieta ricca di grassi in cui il 60% delle calorie proveniva da grassi sono diventati obesi e hanno sviluppato grandi tumori.Hanno nutrito il gruppo di controllo con una dieta con il 10% di grassi.Hanno ripreso i livelli di ossido nitrico in entrambi i gruppi.
I ricercatori hanno anche visto un aumento dell'ossido nitrico nei topi alimentati con una dieta ricca di grassi.
"L'implicazione di ciò è che il microambiente tumorale è un sistema molto complesso e abbiamo davvero bisogno di capirlo per capire come funziona la progressione del cancro", afferma il coautore dello studio Michael Lee, uno studente ricercatore del Chan Lab.
"Molti fattori possono entrare in questo, dalla dieta all'esercizio", afferma Lee, "fattori esterni di cui non teniamo davvero conto che dovremmo quando prendiamo in considerazione i trattamenti contro il cancro".
Dott.Thomas non era del tutto convinto.
“Si tratta di risultati potenzialmente interessanti. Tuttavia, questo è uno studio sui topi e, sulla base dei loro risultati, non credo che si possa stabilire un nesso meccanicistico causale tra una dieta ricca di grassi, quantità di NO rilevate e un risultato peggiore senza ulteriori esperimenti", ha affermato.
Un legame complesso: ossido nitrico e cancro
Sebbene lo studio supporti l'idea che l'ossido nitrico sia necessario in un microambiente tumorale, alte dosi di esso vengono utilizzate anche nella chemioterapia come mezzo per uccidere le cellule tumorali.Ciò dimostra che il legame tra ossido nitrico e cancro è complesso.
Dott.Nagrath ha detto che l'ossido nitrico ha agito in "modo bimodale" nelle cellule tumorali.
“Una bassa concentrazione di NO supporta la crescita, la proliferazione e la metastasi del tumore, mentre un'alta concentrazione uccide le cellule tumorali attraverso danni al DNA e stress nitrosativi. Questo duplice ruolo di NO potrebbe anche dipendere dalla dieta e dal microambiente tumorale", ha affermato.
Dott.Thomas ha detto che la relazione tra ossido nitrico e tumori sembrava essere specifica del tipo di tumore.
“In alcuni casi, la presenza di NO (o degli enzimi che producono NO) è correlata a una migliore prognosi del paziente, ma più spesso NO è associato a tumori più aggressivi. Ci sono anche alcune terapie sperimentali contro il cancro progettate per fornire NO a un tumore", ha detto.
prof.Chan ha detto che grazie a questa tecnologia, sono stati in grado di individuare questo legame molecolare mancante.
"Ora che sappiamo che questo sta accadendo, come possiamo prevenirlo e come possiamo migliorare la situazione?" Egli ha detto.
