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Factor ambiental – Septiembre de 2023: Los efectos anticancerígenos de la metionina en la dieta dependen del estado inmunológico

Factor ambiental – Septiembre de 2023: Los efectos anticancerígenos de la metionina en la dieta dependen del estado inmunológico

La restricción dietética de metionina, un aminoácido esencial que se encuentra en las proteínas, puede producir efectos supresores o promotores de tumores en ratones, dependiendo del estado del sistema inmunológico, según una investigación reciente financiada por el NIEHS. el Nuevos resultados, que destaca la importancia de evaluar modelos de sistemas inmunológicos sanos y comprometidos, promete informar futuras intervenciones nutricionales para terapias contra el cáncer. El estudio fue publicado el 3 de agosto en la revista Nature Metabolism.

El grupo de Lee estudia la interacción de los microorganismos del huésped en la regulación de la homeostasis, la inflamación y la tumorigénesis del tejido intestinal. (Foto cortesía de Xiao Ling Li)

La restricción de metionina se ha promocionado como una dieta eficaz para controlar diversas afecciones, incluido el cáncer. Sin embargo, los resultados del estudio, dirigido por el Dr. Ming Jie, investigador asociado, mostraron que en ratones con sistemas inmunológicos sanos, o ratones inmunocompetentes, esta restricción perjudica la capacidad del sistema inmunológico para controlar el crecimiento tumoral, en parte a través del intestino. microbiota. .

«Creemos que los hallazgos que hicimos en este estudio reflejan un equilibrio complejo entre los efectos de promoción de tumores y de activación inmune de la metionina, que son intrínsecamente dependientes del contexto», dijo el autor principal del estudio. Xiaoling Li, Ph.D., que impulsa el grupo del metabolismo, los genes y el medio ambiente. «Nuestro estudio indica que cualquier posible beneficio anticancerígeno de la restricción de metionina requiere una cuidadosa consideración tanto de la microbiota como del sistema inmunológico».

Básico pero misterioso

La metionina, un aminoácido esencial que contiene azufre, es un componente importante de las proteínas dietéticas importantes para la síntesis de proteínas, el metabolismo del azufre, la defensa antioxidante, la señalización y las funciones celulares en general. Pero el papel de la metionina en la regulación del desarrollo del cáncer sigue sin ser concluyente.

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Por un lado, muchas células cancerosas dependen en gran medida de la metionina. La restricción dietética de metionina suprime la proliferación y progresión de varios tumores y mejora las respuestas terapéuticas en varios modelos preclínicos de cáncer, la mayoría de los cuales se realizaron con ratones con sistemas inmunológicos comprometidos.

Por otro lado, la metionina es fundamental para la activación de las células T que son fundamentales para la inmunidad. Por lo tanto, es un nutriente potencial supresor de tumores y mejora la inmunidad antitumoral de las células T.

«A la luz de estos hallazgos contradictorios, no ha quedado claro cómo la restricción de metionina afecta el desarrollo del cáncer en el contexto de un sistema inmunológico sano», dijo Lee.

Interacción con la inmunidad.

Ming Jie, Ph.D.
Li, investigador del Grupo de Metabolismo, Genética y Medio Ambiente, fue la fuerza impulsora detrás del estudio y trabajó incansablemente en él durante tres años. (Foto proporcionada por Steve McCaw/NIEHS)

Para abordar esta brecha de conocimiento, Li y su equipo estudiaron la interacción entre la metionina de la dieta, las células inmunitarias y las células cancerosas en ratones que tenían sistemas inmunitarios sanos o deficientes. Los resultados mostraron que la restricción de metionina previno el crecimiento del cáncer en ratones inmunocomprometidos, que son ratones con un sistema inmunológico deficiente o débil. Pero en ratones inmunocompetentes con sistemas inmunológicos sanos, la dieta redujo la abundancia de células T, exacerbó el crecimiento tumoral y alteró la respuesta tumoral a la inmunoterapia.

“Este hallazgo es clínicamente importante y potencialmente un cambio de paradigma, porque sugiere que en el entorno clínico, la restricción de metionina puede ser beneficiosa para el tratamiento de pacientes con cáncer inmunocomprometidos, pero sería perjudicial para los individuos inmunocompetentes, especialmente en la fase temprana cuando el nivel antitumoral es bajo. inmunidad.» “Fundamental para contener los tumores”, me dijo.

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Y continuó: «Por el contrario, los suplementos dietéticos de metionina pueden mejorar la inmunidad antitumoral en individuos inmunocompetentes, pero favorecerán el crecimiento tumoral en pacientes con cáncer inmunocomprometidos». «Creemos que esta distinción puede ser fundamental para el éxito de las intervenciones nutricionales clínicas para el cáncer».

Microbios y metionina

Experimentos adicionales revelaron un papel vital del microbioma intestinal en la mediación del efecto de la restricción de metionina sobre el cáncer en ratones inmunocompetentes (ver recuadro). Específicamente, la restricción de metionina resultó en una disminución en la producción microbiana de sulfuro de hidrógeno, que es fundamental para la supervivencia y activación de las células inmunitarias. De acuerdo con estos hallazgos, la suplementación dietética con metionina mejoró la inmunidad antitumoral y suprimió el crecimiento tumoral en parte a través de la microbiota intestinal.

«Este descubrimiento plantea la interesante posibilidad de que la ingeniería microbiana pueda ayudar a mejorar la eficacia de las inmunoterapias antitumorales», dijo Lee.

El siguiente paso, según Li, es validar estos hallazgos en humanos, allanando el camino para nuevas estrategias de tratamiento del cáncer.

«Se necesitan estudios adicionales para determinar las mejores ventanas terapéuticas en individuos inmunocompetentes para la restricción de metionina y la suplementación con metionina», afirmó Lee. «Además, aunque nuestro estudio destacó la importancia del sulfuro de hidrógeno microbiano intestinal para promover la supervivencia y activación de las células inmunitarias, se necesitan estudios adicionales para comprender mejor los mecanismos moleculares subyacentes».

La frase: JM, Xu, Wan Y, Yashin I, Anantharaman K, Lu K, Li GL, Schatz I, Li X. La deficiencia de azufre inducida por la restricción de metionina perjudica la inmunidad antitumoral en parte a través de la microbiota intestinal. no cansado; doi: 10.1038/s42255-023-00854-3. [Online 3 Aug 2023].

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(Janelle Weaver, Ph.D., es redactora de contratos en la Oficina de Comunicaciones y Enlace Público de los Institutos Nacionales de Salud Ambiental).