Hợp chất tìm thấy trong rau củ giúp ngăn ngừa ung thư đại tràng trên chuột

Đây là ruột chuột từ chuột mang reporter Cyp1a sau khi ăn I3C. Nguồn: Chris Schiering, Francis Crick Institute

Hợp chất có trong các loại rau như cải xoăn, bắp cải và bông cải xanh có thể giúp duy trì một hệ đường ruột khỏe mạnh và ngăn ngừa ung thư đại tràng. Đây là kết quả từ một nghiên cứu mới của Viện Francis Crick.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Immunity cho thấy khi được nuôi bằng chế độ ăn giàu indole-3-carbinol (I3C), một chất được sản xuất khi chúng ta tiêu hóa các loại rau thuộc chi cải, thì chuột được bảo vệ khỏi các bệnh viêm ruột và ung thư đại tràng.

Mặc dù những lợi ích từ rau củ vể khía cạnh sức khỏe đã được ghi nhận nhiều nhưng cơ chế đằng sau những lợi ích này vẫn chưa được biết rõ. Nghiên cứu này cung cấp những bằng chứng cụ thể đầu tiên về cách thức I3C có trong chế độ ăn uống có thể giúp ngăn ngừa viêm và ung thư đại tràng bằng cách hoạt hoá một protein được gọi là thụ thể aryl hydrocarbon (aryl hydrocarbon receptor - AhR).

Các phản ứng trong đường ruột

AhR hoạt động như một cảm biến môi trường, truyền tín hiệu đến các tế bào miễn dịch và tế bào biểu mô ở niêm mạc ruột để bảo vệ chúng ta khỏi các phản ứng viêm và sự tấn công của hàng nghìn tỷ vi khuẩn sống trong ruột.

Tác giả đứng đầu của nghiên cứu này, tiến sĩ Amina Metidji thuộc Viện Francis Crick giải thích: "Nhóm chúng tôi đã nghiên cứu trên những con chuột biến đổi gen không thể sản xuất hoặc hoạt hoá AhR trong ruột, và chúng tôi phát hiện ra rằng những con chuột này dễ hình thành các phản ứng viêm ruột dẫn đến ung thư ruột kết. Tuy nhiên, khi chúng tôi nuôi những con chuột với một chế độ ăn giàu I3C, chuột không hình thành phản ứng viêm hoặc ung thư. Thật thú vị khi những con chuột đã bị ung thư được chuyển sang chế độ ăn giàu I3C, số lượng khối u ở những con chuột này giảm đi đáng kể và khối u cũng trở nên lành tính hơn."

Bằng cách nghiên cứu cả trên chuột và cơ quan ruột của chuột – gọi là “hệ đường ruột mini” được tạo ra từ tế bào gốc - các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng AhR là yếu tố sống còn trong việc sửa chữa các tế bào biểu mô bị tổn thương. Nếu không có AhR, các tế bào gốc ruột không thể biệt hoá thành các tế bào biểu mô chuyên biệt, thực hiện vai trò hấp thụ các chất dinh dưỡng hoặc tạo ra chất nhầy bảo vệ. Thay vào đó, chúng phân chia một cách không kiểm soát và cuối cùng có thể gây ung thư đại tràng.

Ngăn ngừa ung thư đại tràng

Tiến sĩ Gitta Stockinger, trưởng nhóm nghiên cứu tại Viện Francis Crick cho biết: “Những tác động to lớn của chế độ ăn uống đối với tình trạng viêm ruột và ung thư đại tràng là rất rõ ràng. Chúng ta thường nghĩ ung thư đại tràng như là một căn bệnh bắt nguồn từ chế độ ăn uống phương Tây giàu chất béo và thiếu thành phần rau củ, và kết quả nghiên cứu của nhóm chúng tôi cho thấy cơ chế đằng sau hiện tượng này. Nhiều loại rau của sản xuất ra những hợp chất giữ cho AhR được liên tục kích thích trong ruột. Chúng tôi nhận thấy rằng hợp chất kích thích AhR có trong chế độ ăn uống có thể khắc phục các khiếm khuyết do AhR không được kích thích đủ. Điều này có thể phục hồi khả năng biệt hoá của tế bào biểu mô, đồng thời hỗ trợ kháng nhiễm khuẩn đường ruột và ngăn ngừa ung thư đại tràng.

"Những phát hiện như vậy đem đến những tín hiệu lạc quan, trong khi chúng ta vẫn chưa thể thay đổi các yếu tố di truyền làm tăng nguy cơ ung thư, chúng ta có thể giảm thiểu những rủi ro này bằng cách áp dụng một chế độ ăn thích hợp có nhiều rau."

Tương tự với kết quả thu được ở thí nghiệm chỉnh sửa quá trình biểu hiện các gen phụ thuộc AhR, chế độ ăn uống bổ sung I3C cũng có tác động đáng kinh ngạc trên chuột chưa qua biến đổi di truyền và có quá trình biểu hiện AhR bình thường. Trong khi những con chuột bình thường được nuôi bằng thức ăn tiêu chuẩn hoặc giàu I3C thì không phát triển khối u trong quá trình nghiên cứu, thì những con chuột được nuôi bằng 'chế độ ăn được kiểm soát nghiêm ngặt' xuất hiện các dấu hiệu này.

Một chế độ ăn 'tối ưu'?

Chuột được nuôi trong phòng thí nghiệm thường được cho ăn bằng thức ăn là các hạt tiêu chuẩn có chứa hỗn hợp các thành phần và chất dinh dưỡng. Đối với các nghiên cứu về chế độ ăn uống, chúng được nuôi bằng một 'chế độ ăn được kiểm soát nghiêm ngặt' để các nhà nghiên cứu biết chính xác những gì có trong thực phẩm. Khẩu phần ăn được thiết kế để đáp ứng chính xác nhu cầu dinh dưỡng của động vật thử nghiệm và không chứa các chất gây dị ứng, mầm bệnh hoặc các thành phần biến đổi được tìm thấy trong khẩu phần ăn tiêu chuẩn.

Chế độ ăn kiểm soát nghiêm ngặt chứa hỗn hợp chính xác lượng carbohydrate, protein, chất béo và chất xơ giàu vitamin và khoáng chất. Tuy nhiên, nghiên cứu mới nhất cho thấy những chế độ ăn như vậy chứa ít hợp chất hoạt hoá AhR hơn so với khẩu phần ăn tiêu chuẩn hoặc chế độ ăn giàu I3C.

Đồng tác giả chính, Tiến sĩ Chris Schiering, từng thực hiện nghiên cứu tại Crick và hiện đang làm việc tại trường Cao đẳng hoàng gia London, giải thích: "Những con chuột bình thường được nuôi bằng chế độ ăn kiểm soát nghiêm ngặt đã phát triển khối u đại tràng trong vòng 10 tuần, trong khi những con chuột được nuôi bằng chế độ ăn chuẩn không phát triển khối u. Điều này cho thấy rằng ngay cả khi không có tác động từ yếu tố nguy cơ di truyền, thì chế độ ăn không có thực vật vẫn có thể gây ra ung thư đại tràng."

Kết quả từ chuột ứng dụng trên người

Để tiếp tục nghiên cứu những phát hiện đáng ngạc nhiên này, nhóm nghiên cứu hiện đang kỳ vọng thực hiện thêm các thí nghiệm trên cơ quan ruột được tạo ra từ sinh thiết ruột của người và sau đó là thử nghiệm trên người.

TS. Gitta giải thích: “Một số nghiên cứu dịch tễ học cho thấy rau củ có thể bảo vệ cơ thể chống lại ung thư. Tuy nhiên, có rất ít tài liệu về những loại rau nào có lợi nhất hoặc tại sao. Giờ đây chúng tôi đã có thể đưa ra những cơ sở khoa học cho điều này trên chuột, nên nhóm chúng tôi dự định tiếp tục nghiên cứu những tác động này trên tế bào người và trên người. Dù sao đi nữa, chắc chắn không có hại gì khi ăn nhiều rau hơn!"

Giáo sư Tim Key, chuyên gia nghiên cứu về chế độ ăn và ung thư tại Vương quốc Anh, cho biết: “Nghiên cứu trên chuột cho thấy không chỉ có chất xơ trong các loại rau như bông cải xanh và bắp cải giúp làm giảm nguy cơ ung thư ruột mà những phân tử có trong các loại rau này cũng có tác động. Những nghiên cứu sâu hơn sẽ giúp tìm hiểu liệu các phân tử trong các loại rau này có tác dụng tương tự ở trên người hay không, trong khi có khá nhiều lý do chính đáng để ăn nhiều rau hơn."

Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/08/180814173648.htm