Extracto
Antecedentes
Los estudios sugieren que los micronutrientes pueden modificar el riesgo o retrasar la progresión del cáncer de próstata; sin embargo, los mecanismos moleculares implicados son poco conocidos. Se examinaron los efectos de licopeno y aceite de pescado sobre la expresión génica de próstata en un ensayo clínico aleatorizado, controlado con placebo, doble ciego.
Métodos
Ochenta y cuatro hombres con cáncer de próstata de bajo riesgo se basaron estratificado en el consumo de la percepción subjetiva de la dieta de los peces y los tomates y luego asignados al azar a una intervención de 3 meses de licopeno (n = 29) o aceite de pescado (n = 27) o la suplementación con placebo (n = 28). La expresión de genes en el tejido prostático morfológicamente normales se estudió al inicio del estudio ya los 3 meses a través de análisis de cDNA microarray. Se realizaron expresión diferencial de genes y la vía de análisis para identificar los genes y las vías moduladas por estos micronutrientes.
Resultados
análisis de la expresión génica global no reveló los genes individuales significativos que se asociaron con alto consumo de pescado o de tomate al inicio o después de 3 meses de suplementación con licopeno o aceite de pescado. Sin embargo, los análisis de vía de exploración de genes de rango-ordenado (en base a los valores de p no corregido para comparaciones múltiples) reveló la modulación de andrógenos y metabolismo de los estrógenos en los hombres que habitualmente consume más pescado (p = 0,029) y tomate (p = 0,008) en comparación a los hombres que comían menos. se observó Además, la modulación del metabolismo del ácido araquidónico (p = 0,01) después de 3 meses de la administración de suplementos de aceite de pescado en comparación con el grupo de placebo; y la modulación del factor nuclear (eritroide deriva-2) factor de 2 o
Nrf2
oxidativo mediado por la respuesta al estrés, ya sea para complementar versus placebo. (aceite de pescado: p = 0,01, licopeno: p = 0,001)
Conclusiones
no hemos detectar genes individuales significativos asociados con la ingesta alimentaria y la administración de suplementos de licopeno y aceite de pescado. candidata Sin embargo, los análisis exploratorios revelaron
in vivo
vías que pueden ser moduladas por estos micronutrientes
Registro de prueba gratis
ClinicalTrials.gov NCT00402285
Visto: Magbanua. MJM, Roy R, Sosa EV, Weinberg V, S Federman, Mattie MD, et al. (2011) Expresión Génica y vías biológicas en el tejido de los hombres con cáncer de próstata en un ensayo clínico aleatorio de licopeno y aceite de pescado suplementos. PLoS ONE 6 (9): e24004. doi: 10.1371 /journal.pone.0024004
Editor: Moray Campbell, Roswell Park Cancer Institute, Estados Unidos de América
Recibido: 30 Marzo, 2011; Aceptado: 28 Julio 2011; Publicado: 1 de septiembre 2011
Derechos de Autor © 2011 Magbanua et al. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons Attribution License, que permite el uso ilimitado, distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que el autor original y la fuente se acreditan
Financiación:. NIH /NCI SR1 R01CA101042; Fundación de Cáncer de Próstata. Los donantes no tenía papel en el diseño del estudio, la recogida y análisis de datos, decisión a publicar, o la preparación del manuscrito
Conflicto de intereses:.. Los autores han declarado que no existen intereses en competencia
Introducción
Muchos hombres con cáncer de próstata indolente detectada por antígeno prostático específico (PSA) no presentará progresión de la enfermedad durante su vida. Como tal, su tratamiento y los efectos secundarios asociados pueden ser innecesarios [1]. La vigilancia activa es una estrategia de gestión que ofrece un estrecho seguimiento de los cánceres localizados para evitar o retrasar la comorbilidad de los tratamientos invasivos como la cirugía o la radiación [2]. La intervención terapéutica se ofrece a los primeros signos de progresión de la enfermedad. Recientemente, la investigación de las intervenciones dietéticas y de estilo de vida y otras estrategias de quimioprevención en el contexto de la vigilancia activa ha ganado aceptación considerable [3]. Por ejemplo, nuestro grupo informó recientemente los resultados de un proyecto piloto con 30 hombres que se sometieron a una intervención de tres meses en una dieta vegetariana baja en grasas y cambios integrales en el estilo de vida [4]. De perfiles de expresión y análisis de vías identificadas importante en la regulación de genes implicados en procesos biológicos que tienen un papel crítico en la tumorigénesis.
laboratorio y experimentos con animales proporcionan evidencia de que el aceite de pescado [5] y el licopeno [6] pueden desempeñar un papel protector en el desarrollo del cáncer de próstata. Además, los estudios epidemiológicos han demostrado que las dietas ricas en peces y tomates, que son las principales fuentes de ácidos grasos omega-3 en la dieta y el licopeno, respectivamente, están asociados con una menor incidencia de cáncer de próstata [7], [8], [9 ], [10], [11]. Nosotros (Chan JM) [12] informó anteriormente de que una mayor ingesta de pescado y salsa de tomate después del diagnóstico de cáncer de próstata se asociaron con una reducción del riesgo de recurrencia del cáncer de próstata o la progresión en una cohorte de 1202 los sobrevivientes de cáncer de próstata. Si bien estos estudios relacionan el licopeno y aceite de pescado con un menor riesgo de progresión del cáncer de próstata, aún no se han dilucidado los mecanismos moleculares de acción de estos factores dietéticos.
Para entender los efectos de licopeno y aceite de pescado sobre la expresión génica de próstata, se realizó un ensayo clínico aleatorizado controlado con placebo, doble ciego entre los hombres con cáncer de próstata recién diagnosticado,-riesgo favorable (para hombre o moleculares efectos de los suplementos de nutrición). hombres elegibles se asignaron al azar a tomar placebo, licopeno o suplementos de aceite de pescado durante tres meses. hipótesis originales del ensayo se centró en el análisis cuantitativo de RT-PCR de
a priori
genes de interés (
IGF-1, IGF-1R, la COX-2
). Los resultados de este análisis fueron principalmente nula y se han reportado por separado [13]. Ahora informe sobre la
a priori
resultados secundarios de la expresión génica global y vía de análisis de tejido de la próstata morfológicamente normales antes y después de la intervención.
Métodos
Diseño del estudio
El diseño del estudio y la justificación de MENS se ha informado anteriormente [13]. El protocolo para este ensayo y el apoyo lista de verificación CONSORT están disponibles como información de apoyo; consulte Lista de comprobación S1 y el Protocolo de S1. En pocas palabras, MENS era una doble ciego ensayo de tres brazos aleatorizado, controlado con placebo 90 días clínico de los suplementos de aceite de pescado con licopeno y cada uno en comparación con un placebo. Las intervenciones consistieron en dos cápsulas de gelatina blanda licopeno 15 mg diarios (Lyc-O-Mato® donado por, LycoRed, Israel) o tres cápsulas de aceite de pescado 1 g al día (que incluyeron 1.098 mg eicosapentaenoico (EPA) y 549 mg docosahexaenoico (DHA) graso ácidos; fabricados por Perfect Fuente, Fullerton, CA con el ingrediente activo donado por Roche Vitaminas, Parsippany, NJ). El placebo fue proporcionada por los respectivos fabricantes de las píldoras activas para el licopeno y aceite de pescado. Todos los hombres también se les dio un multivitamínico estándar (1 comprimido /día, Dixon /Akyma) e instruyeron a que se abstengan de cualquier otro tipo de suplementos vitamínicos o minerales durante los tres meses de la intervención. Se seleccionaron las dosis de petróleo y licopeno de pescado basada en el rango mínimo y máximo en el que los ensayos clínicos previos habían observado efectos fisiológicos y ninguna toxicidad para el licopeno [14] [15], [16], [17], [18] [19, ] [7], [suplementación 20] y el aceite de pescado [21], [22], [23], [24], [25], [26], [27]. La duración de la intervención de tres meses fue elegido sobre la base de estudios previos que informaron sobre los cambios de expresión de genes dentro de los tres meses [15], [21], [28]; y en base a la consulta con los abogados del cáncer de próstata locales y grupos de apoyo que se les recomienda que la mayoría de los hombres prefieren no deja de otros suplementos durante más de tres meses.
Los datos dietéticos de referencia sobre el pescado y tomate consumo se utilizó para la estratificación ( es decir, más de 4 porciones /productos de tomate día = alta; más de 2 raciones /semana de pescado = alta; puntos de corte basados en la literatura publicada [12]) con los pacientes asignados al azar dentro de cada estrato para controlar posibles factores de confusión cuando se compara la intervención brazos. La secuencia de aleatorización para los estratos 4 nutrición se ha generado utilizando nQuery Asesor con un tamaño de bloque de 9. Para cada estrato se generó una secuencia de asignaciones aleatorios y dada a la investigación farmacéutico. Cuando un paciente era elegible para el estudio, el coordinador del estudio contactó con el farmacéutico investigación para determinar la asignación de grupo de estudio; el farmacéutico investigación entonces suministra los suplementos (o placebo) para el paciente. V.W (biostatistician estudio) generó la secuencia de asignación al azar, P.R.C. y otros investigadores urólogo participar en la Universidad de California en San Francisco (UCSF) inscribieron los participantes. Todos los participantes, los coordinadores del estudio, y los investigadores excepto V.W. estaban cegados en cuanto a la asignación de la intervención.
Población de estudio y criterios de elegibilidad
Los criterios detallados de inclusión y exclusión se informó anteriormente [13]. En resumen, este estudio se realizó entre los hombres con cáncer de próstata de bajo peso que cumplían los siguientes criterios: histológicamente documentado adenocarcinoma de próstata; extendió la biopsia patrón dentro de dos años de inscripción en el estudio con una suma de Gleason 6 o inferior y ningún patrón 4 ó 5; no más de 33% de núcleos de biopsia positivas para el cáncer; y no más de 50% de la longitud de un núcleo de tumor implicado por carcinoma; tres niveles séricos de PSA se realizan al menos 2 semanas de diferencia en el último año antes de la aleatorización y todos los niveles de PSA & lt; = 10 ng /ml. inscripción proyectada para este estudio fue de 97 hombres. El tamaño de la muestra se basó en el estudio principal objetivo utilizando la prueba exacta de Fisher con una potencia de 81% para investigar la diferencia en la proporción de la variación de 3 meses en genes específicos entre cada suplemento y el brazo de placebo. Todos los hombres siempre verbal y su consentimiento por escrito para la participación, y este estudio fue aprobado en abril de 2003 por el Programa de Protección de Investigación Humana de la UCSF, que es Junta de Revisión Institucional de la UCSF.
Los resultados del estudio
El resultado primario del ensayo se limita a cambiar en 2 genes específicos (
IGF-1 y COX-2
) y se ha informado anteriormente [13]. El presente informe proporciona los resultados para el objetivo secundario, exploratoria, que fue investigar los cambios en la expresión génica global y la modulación de las vías canónicas en el tejido prostático normal entre la línea de base y 3 meses de biopsias, y entre los grupos de la dieta al inicio del estudio (ver más abajo).
Tratamiento biopsia
para obtener tejido fresco para el análisis de la expresión génica, se recogieron cuatro muestras de biopsia de núcleo con aguja gruesa de calibre 18 de cada participante al inicio y en los tres meses de seguimiento (al final de la intervención ).
amplificación del ARN y el análisis de microarrays
los detalles de la amplificación del ARN y el análisis de microarrays se han descrito anteriormente [4], [29]. Todos los datos son compatibles con MIAME, y los datos en bruto ha sido depositado en virtud de GEO-Series Super adhesión#GSE27140.
calidad de matriz, la eliminación del sesgo tirada y el análisis de la expresión diferencial
Para identificar los genes expresados diferencialmente entre los grupos de tratamiento en la línea base, un modelo lineal se ajustó para cada gen expresado como la relación log2 como la variable de respuesta y el brazo de tratamiento la variable independiente, por pares de brazos. condiciones de dieta se dicotomizaron (alta versus baja para el consumo de pescado o de tomate) para poner a prueba la relación entre la dieta con la expresión de genes en la línea base. Para comparar el efecto después de 3 meses entre cada suplemento y el placebo, la diferencia en los coeficientes de log2 para cada gen entre los dos puntos de tiempo (línea de base y mes 3) se utilizó como la variable de respuesta. Los valores de probabilidad se ajustaron mediante el control de la tasa de falso descubrimiento [30]. Un cambio en la expresión génica fue identificado como significativo si la tasa de falso descubrimiento fue de menos de 0,05, lo que significa que se espera que menos de 5% de resultados falsos entre los genes declarados que se expresó diferencialmente. El número de pruebas (comparaciones múltiples) realizaron era 39.347, igual al número de sondas de ADNc en el microarray. Todos los modelos lineales se ajustaron utilizando el paquete limma [31], [32] en Bioconductor.
Análisis vía canónica
Una tabla que contiene 39,347 sondas de ADNc y sus correspondientes valores de ID de Genbank y de expresión ( doble cambio y no ajustado p-valor) se cargan en Ingenuity Pathways Analysis (IPA) de software (Ingenuity Systems, Redwood City, CA). IPA era capaz de asignar identificadores de acceso del Genbank 20.490 a los genes (o moléculas) presentes en su base de datos. IPA continuación, se asigna descripciones ontología de genes de función biológica y genera redes de interacciones de genes sobre la base de la información recuperada de la base de datos la literatura del software. Los genes que cumplían con la línea de corte (discutido en la sección de resultados) se incluyeron en el análisis de la vía. para análisis de rutas canónica identificado las vías importantes de la biblioteca Ingenuity Pathways Análisis de las vías canónicas que reflejaban la expresión de genes en este conjunto de datos. Se utilizó la prueba exacta de Fisher para calcular un valor de probabilidad que indica la asociación entre cada gen en el conjunto de datos y la vía canónica. Un valor de probabilidad ≤0.05 fue elegido para indicar una diferencia estadísticamente significativa sobre-representación de las moléculas en nuestro experimento en comparación con una vía curada.
Resultados
Características de los pacientes
Se incluyó a 97 los hombres (de acumulación de destino) entre 2007. Base de datos clínicas y demográficas de la cohorte de pacientes octubre de 2003 y diciembre fueron descritos en detalle [13]. Trece (13) participantes fueron excluidos debido a la no elegibilidad (n = 5), la retirada voluntaria (n = 3), progresión de la enfermedad (n = 4), o la violación del protocolo (n = 1). Los 84 participantes restantes componen la muestra del estudio para el análisis.
El tejido tumoral rendimiento
Cuatro biopsias se obtuvieron de cada uno de los 84 pacientes al inicio del estudio ya los 3 meses. Dos de los cuatro núcleos para cada paciente se obtuvieron de área (s) que contiene tumor diagnosticado previamente y los dos restantes se obtuvieron de área (s) sin afectación. De todas las 168 biopsias tomadas de las regiones con afectación tumoral, sólo el 20% contenía tumor, es decir, 35 (20,8%) biopsias línea de base a partir de 26 pacientes y 30 (17,9%) 3 meses biopsias de 23 pacientes. Como era de esperar, el rendimiento del tumor se da bajo los criterios de elegibilidad de los pacientes iniciales. Por nuestras hipótesis previas, el análisis de la expresión génica se centró en los datos de microarrays de muestras morfológicamente normales de tejido de próstata para los 84 pacientes.
Se realizó
Los datos de microarrays y la evaluación de la calidad
Una evaluación cualitativa de la calidad estandarizada matriz utilizando el paquete Bioconductor arrayQuality [33]. Debido a que un paciente puede tener muestras de 2 a 4 matrices, tanto en la línea de base y 3 meses, fue elegida una matriz con las mejores medidas de calidad para cada punto de tiempo. Un total de 84 pares que representan una línea de base y tres meses de datos de expresión génica de cada paciente se somete a una normalización global y análisis de expresión diferencial.
Desde los microarrays de ADNc se imprimieron en 7 lotes de más de 3 años, el efecto de impresión lote fue explorado. Agrupación jerárquica sin supervisión reveló que las muestras se hibridan con micromatrices del mismo lote de impresión en clúster juntos. Un intento de eliminar el lote de impresión residual (ver Métodos S1) no fue un éxito completo, aunque se observó una mejora considerable (Figura S1). Es de destacar que las muestras no clúster basado en los brazos de tratamiento o punto de tiempo (datos no mostrados).
Para verificar la calidad de los datos de microarrays, se comparó la expresión de genes de línea de base a partir de tejido morfológicamente normal con tejido tumoral emparejados disponibles de 10 pacientes. análisis de la expresión diferencial de genes reveló que han sido reportados previamente para estar regulada en el cáncer de próstata, por ejemplo, HPN [34] y AMACR [35] (datos no mostrados).
Para determinar la comparabilidad de los grupos de estudio, perfiles de línea de base de la expresión génica para los grupos de suplementos, licopeno (n = 29) y el aceite de pescado (n = 27) , eran cada comparación con el grupo placebo (n = 28). Genes expresados diferencialmente no se detectaron, lo que sugiere que la expresión de genes de línea de base en todos los grupos de intervención y de placebo no fueron significativamente diferentes. Como se informó anteriormente, las características demográficas y clínicas basales también fueron similares entre los grupos de tratamiento [13]
Pescado y el consumo de tomate:. Basa la expresión de genes de referencia y análisis de vías
Antes de la aleatorización, los pacientes fueron estratificados en el pescado y tomate consumo de auto-reporte (es decir, grandes cantidades de pescado (n = 26), bajo el pescado (n = 58); y de alta tomate (n = 49) y tomate bajo (n = 35)). La comparación de los perfiles de expresión génica de línea de base entre los diferentes grupos de nutrientes no reveló los genes expresados diferencialmente después del ajuste para comparaciones múltiples
Debido a que ningún gen individual alcanza el umbral para la significación estadística (p-valor ajustado & lt; 0,05)., Exploramos potencial información biológica contenida en las listas de genes que mostraron la mayor diferencia entre los grupos que se comparan [36]. En este estudio, hemos elegido el p-valor no ajustado (no corregido para comparaciones múltiples) como un medio para clasificar los genes de arriba hacia abajo, es decir, los de arriba son los genes expresados diferencialmente más entre los dos grupos. A continuación, utiliza el umbral (no ajustado p-valor ≤0.05) para seleccionar los mejores genes para ser incluidos en el análisis de la vía. Por ejemplo, la aplicación del umbral de los genes ordenaba a los asociados con el alto consumo dietético de auto-reporte de tomate o de pescado produjo 482 y 192, respectivamente, superiores genes (Cuadros S1 y S2). Cada una de estas listas de genes fue entonces utilizar por separado como entrada para el análisis de la vía a través de la API. Los resultados del análisis de la vía canónica revelaron varias vías interesantes que pueden estar asociados con un alto consumo en la dieta de tomate o de pescado (Tablas 1 y 2). Por ejemplo, el ácido docosahexaenoico (DHA) y la señalización del receptor de insulina eran moduladas entre los hombres con alto consumo de pescado en comparación con los hombres que consumían menos pescado. El alto consumo de tomate reveló la modulación de genes implicados en el metabolismo del ácido con selenio. Por otra parte, los andrógenos y los estrógenos fueron tanto el metabolismo modulados entre los hombres que habitualmente comían más pescado y los tomates contra los hombres que consumían menos
El licopeno o suplementos de aceite de pescado:. La expresión génica y análisis de vías
para investigar el efecto de los suplementos de aceite de pescado o de licopeno en la próstata, el cambio en la expresión de los hombres que tomaron suplementos de aceite de pescado o de licopeno se compararon con los hombres en el grupo de placebo. Después de corregir las múltiples pruebas, sin gen individual alcanza el umbral para la significación estadística (p-valor ajustado ≤0.05).
Al igual que en el método descrito anteriormente, se aplicó la línea de corte (no ajustado p-valor ≤0.05 ) de los genes ordenaba a los asociados con los suplementos de aceite de licopeno o pescado. Para aumentar la rigurosidad del análisis, sólo se incluyeron los genes que había ≥1.5 veces el cambio en comparación con el placebo. El uso de estos umbrales, 57 y 80 genes (Tablas S3 y S4) para el licopeno y el aceite de pescado, respectivamente, se incluyeron para el análisis de la vía. Los resultados del análisis vía canónica revelaron la modulación del metabolismo del ácido araquidónico en el brazo de aceite de pescado (p = 0,01) en comparación con placebo; mientras que
se observó Nrf2
respuesta oxidativa mediada en ambos brazos de suplementos cuando cada uno se comparó con el placebo (p = 0,01, el aceite de pescado; p = 0,001, licopeno, Tabla 3 y 4) guía empresas.
Discusión
los HOMBRES '(Efectos moleculares de suplementos nutricionales) estudio fue un ensayo clínico aleatorizado y controlado con placebo doble ciego que fue desarrollado en base a la evidencia clínica y epidemiológica que vincula el licopeno y aceite de pescado con la reducción de la incidencia de cáncer de próstata y la progresión [10], [11], [12]. Este ensayo demostró la viabilidad y seguridad de estudiar los efectos de los suplementos nutricionales sobre la expresión génica de próstata en hombres con cáncer de próstata de bajo riesgo en situación de vigilancia activa. Además, este estudio proporciona evidencia adicional de que la vigilancia activa puede ofrecer una oportunidad única para investigar potenciales agentes quimiopreventivos [37], [38]. Otros ensayos con los hombres de comer y de vivir Estudio (comida) también proporcionan datos importantes sobre la viabilidad de la implementación de los ensayos clínicos de intervención dietética en hombres con cáncer de próstata de bajo riesgo [4], [15], [39], [40], [ ,,,0],41].
Hemos examinado la relación entre los patrones de expresión de genes de línea de base y los niveles de ingesta dietaria reportada de pescado y tomate, y estudiaron los efectos de los suplementos de aceite de pescado o de licopeno a corto plazo sobre el cambio en la expresión de genes de próstata . Teniendo en cuenta el ajuste para comparaciones múltiples requeridos en el análisis de microarrays, ambos análisis produjo ningún gen individual que se expresa de forma diferente. Estos resultados sugieren que no hubo diferencias entre los grupos de comparación, o de que los cambios en la expresión eran demasiado sutiles para ser detectados dado un umbral. alteraciones modestas en la expresión génica son difíciles de distinguir del ruido especialmente cuando hay un gran número de genes de la prueba, las muestras limitadas y alta variabilidad entre individuos [42]. Además, los posibles cambios en la expresión de genes pueden haber sido humedecido por una combinación de factores biológicos y técnicos que incluyen: 1) la dosis y formulación de licopeno y aceite de pescado administrado en nuestro estudio no tenía la potencia para provocar cambios en la expresión génica; 2) el período de intervención de tres meses puede haber sido demasiado corto; 3) la variabilidad debida a las dietas diversos participantes; 4) cambios detectables en la expresión de genes pueden haber ocurrido en los tumores, pero no estaban disponibles para el análisis; 5) el tamaño de la muestra era relativamente pequeña y 6) el ruido inherente a la tecnología de microarrays de ADNc (por ejemplo, el efecto de impresión por lotes) puede haber enmascarado los efectos relativamente sutiles en la expresión génica.
A pesar de que hay un gen individual se identifica de forma significativa con o bien los niveles de ingesta de referencia o el cambio con el suplemento de licopeno o aceite de pescado, hemos explorado aún más nuestras próstata datos de expresión génica para los posibles indicios biológicos mediante la realización de vía de análisis de genes (no ajustados para comparaciones múltiples) que mostraron las mayores diferencias entre los grupos de comparación [36]. El p-valor no ajustado calculado para cada gen se utilizó para ordenar y seleccionar los mejores genes de clasificación para los análisis de ruta. analiza vía canónica (en IPA) reveló vías candidatos que se asociaron con una alta ingesta dietética de tomate o pescado al inicio del estudio, así como sutiles cambios de expresión génica después de la administración de suplementos de licopeno y aceite de pescado. Estos análisis se realizaron para identificar genes potenciales para futuros estudios por ejemplo, RT-PCR de genes seleccionados en las vías de candidatos moduladas por la dieta o la suplementación de estos micronutrientes.
Hemos observado que la alta ingesta dietética de genes de pescado modulada involucrado en metabólica vías incluyendo el metabolismo de la hormona de C21-esteroides y la señalización del receptor de insulina en el tejido de la próstata normal. A lo mejor de nuestro conocimiento, no se han informado de la asociación entre el consumo de pescado y el metabolismo de las hormonas esteroides o señalización de la insulina en la próstata del receptor. Sin embargo, la modulación de la señalización de ácido docosahexaenoico (DHA) tiene sentido como DHA es un componente principal del aceite de pescado. Los estudios han demostrado que el DHA inhibe el crecimiento de células de cáncer de próstata [43] y puede mejorar la eficacia de los taxanos, y posiblemente de otros fármacos, tales como inhibidores COX-2 [44], [45]. Por otra parte, se observó que la administración de suplementos de aceite de pescado genes implicados en el metabolismo del ácido araquidónico modulada.
In vivo
y
in vitro
estudios experimentales han sugerido que el ácido araquidónico, un ácido graso omega-6, juega un papel en la estimulación de la proliferación de genes que pueden conducir al cáncer de próstata [46] . La reducción de relación de ácidos grasos omega-3 los ácidos grasos 6:omega-por el aumento de la ingesta de alimentos ricos en ácidos grasos omega-3 (como peces) y tal vez por la suplementación con aceite de pescado puede tener efectos inhibidores sobre el cáncer de próstata como se ha demostrado en líneas celulares y xenoinjertos [5 ], [12], [21], [46], [47], [48].
con selenio vía de metabolismo de los ácidos se modula en hombres que tenían un alto consumo de tomate. amino ácidos con selenio son la hipótesis de ser responsable de las propiedades anticancerígenas de compuestos de selenio [49]. Por ejemplo, selenio-metionina inducida selectivamente la inhibición del crecimiento y la apoptosis en células de cáncer de próstata pero no en células normales [50], de conformidad con algunos de los datos epidemiológicos de observación que sugiere que el selenio puede prevenir el cáncer de próstata. Es de destacar que la suplementación de selenio no se asoció con una reducción en la incidencia de cáncer de próstata en el E para Prevenir el Cáncer de selenio y la vitamina (SELECCIONAR) [51]. También se observó que los suplementos de licopeno vías de señalización moduladas incluyendo la apoptosis y la señalización de la ceramida. La ceramida es una familia de moléculas de lípidos que promueven la apoptosis y la detención del ciclo celular [52]. No se han descrito las asociaciones directas entre el licopeno y la señalización de la ceramida, sin embargo, los efectos apoptóticos de licopeno se han documentado en ambos xenoinjertos y líneas celulares de cáncer [53], [54], [55]. Curiosamente, se observó la modulación del metabolismo de los estrógenos y andrógenos en hombres con alto consumo de pescado y tomates. Son muchos los factores dietéticos, incluyendo una dieta de ácidos grasos omega-3 de alto, se han documentado para impactar los niveles de andrógenos o estrógenos [56].
El
Nrf2
vía de respuesta a estrés oxidativo mediado se observó que ser modulada por tanto el licopeno y el pescado suplemento de aceite frente a placebo. Los estudios en ratones han demostrado que la pérdida de
Nrf2
función correlacionada con el aumento de las especies reactivas de oxígeno y el daño del ADN que conducen a la transformación de tejido de la próstata normal [57]. Además, un estudio en ratones knock out reveló una relación entre los efectos quimiopreventivos de isoflavonas de soja y el papel de
Nrf2
en la modulación de las vías de señalización implicadas en la prevención del cáncer de próstata [58]. Estudios recientes han demostrado que otros compuestos basados en alimentos o farmacológicos también ejercen sus efectos quimiopreventivos a través de la
Nfr2
vía de señalización por la mediación de aumento de la actividad de las enzimas citoprotectores, por ejemplo, fase II de desintoxicación y enzimas antioxidantes [59], [60], [61], [62]. En su conjunto, la modulación de la
Nrf2
vía de señalización puede ser un mecanismo molecular implicado en la quimioprevención importante por varios agentes, incluyendo el licopeno y aceite de pescado. Las intervenciones que se dirigen a la
Nrf2
vía pueden ofrecer una estrategia prometedora para la quimioprevención.
La exploración de los genes superiores (expresados diferencialmente más) seleccionados después de aplicar cortes especificados reveló resultados interesantes. Por ejemplo,
KLK3 gratis (antígeno o PSA alias específico de la próstata) fue hasta reguladas en el brazo de licopeno (6,2 veces el cambio) en comparación con el grupo placebo (Tabla S3) mientras que
KLK3
fue regulada hacia abajo (-2,5 veces el cambio) en los hombres que tenían un alto consumo de pescado al inicio del estudio en comparación con los hombres que consumían menos pescado (Tabla S2). Es de destacar que
IGF1
se reguló en el brazo de aceite de pescado (-1,5 veces el cambio) en comparación con el grupo placebo (Tabla S4). La regulación por disminución de
IGF1
no se observó en el grupo de licopeno. Si bien provocativa, se debe tener cuidado al interpretar estos resultados ya que estos genes no fueron significativos después del ajuste para comparaciones múltiples.
A excepción de
Nrf2
mediada por la respuesta al estrés oxidativo, ninguna de las vías identificadas después la suplementación se superponen con las vías identificadas al inicio del estudio. Curiosamente, hay debates en curso [63] si la obtención de nutrientes de los alimentos entera tiene los mismos efectos en la salud como la suplementación. Además de licopeno y aceite de pescado (DHA /EPA), otros nutrientes que ocurren naturalmente en los tomates enteros (por ejemplo, otros carotenoides) [64] y el pescado (por ejemplo, ácido alfa-linolénico) también puede ser importante para los efectos positivos para la salud de estos alimentos. Sin embargo, las interpretaciones realizadas a partir de la comparación de los resultados entre el análisis de los grupos de referencia y la suplementación en este estudio debe hacerse con precaución debido a que la línea de base y la intervención análisis fueron diseñados originalmente para medir diferentes resultados.
La investigación reciente en la nutrición personalizada tiene demostraron que los nutrientes pueden interactuar con genotípica y fenotípica de fondo de un individuo [65], [66]. Por ejemplo, los suplementos pueden afectar a la expresión de genes en diferentes direcciones (es decir, hacia arriba o la regulación hacia abajo) dependiendo del genotipo /fenotipo del individuo. Además, los nutrientes pueden producir diferentes fenotipos en pacientes con diferentes genotipos. Un alelo del citocromo P450, por ejemplo, puede metabolizar un sustrato de la dieta a una forma bioactiva, en contraste con otro alelo que produce un metabolito inactivo [67]. Por lo tanto, la variabilidad entre los pacientes puede anular los efectos de los factores de la dieta si se analiza a nivel mundial lo que resulta en un cambio neto indetectable. A medida que se descubren más ejemplos de interacciones dieta-gen, mayor potencia y sofisticación de los ensayos clínicos serán posibles.
Un informe más reciente del Cancer Prevention Trial El selenio y la vitamina E (SELECCIONAR) demostró la célula y tejido específico efectos de selenio y la vitamina e en los genes y la expresión de proteínas en la próstata [68]. Detectaron genes expresados diferencialmente (en relación con el grupo de placebo) en los hombres que estaban tomando el selenio o la vitamina E o en combinación, sólo cuando fue tomada tipo de células (epitelio normal, estroma o tumor) en consideración. En el estudio para hombre, el tejido morfológicamente normal utilizado para la expresión de genes contenía tanto estroma y el epitelio normal; por lo tanto, el análisis específico de tipo celular no era posible.
Aunque el análisis de la expresión diferencial no detectó genes individuales significativos, nuestro análisis exploratorio reveló candidato
in vivo
vías que pueden ser modulados por el pescado en la dieta y el tomate ingesta o por suplementos de aceite de licopeno y pescado. Nuestro estudio proporciona una plataforma para investigar la bioactividad y la pertinencia de los nutrientes en el cáncer de próstata. La comprensión de los mecanismos moleculares por los cuales los micronutrientes afectan a la expresión de genes tendría un gran impacto en el desarrollo de estrategias de prevención y tratamiento en el cáncer de próstata, especialmente para los hombres que eligen la vigilancia activa. Por último, las mejoras en la amplificación de ARN comerciales, plataformas de microarrays de oligonucleótidos, la potencia y períodos más largos de intervención son factores importantes a considerar cuando se realizan estudios de expresión génica para los agentes que tienen efectos sutiles en el transcriptoma humano.
Apoyo a la figura Información
S1.
muestras se hibridaron con 7 lotes diferentes de cDNA microarrays impresos (# 11, 12, 14, 17, 18, 19 y 20). Tirada efecto fue controlada mediante el ajuste de un modelo lineal con relación log2 como respuesta y lote efecto como variable explicativa y el uso de los residuos a partir del ajuste para otros análisis
doi:. 10.1371 /journal.pone.0024004.s001 gratis ( DOC)
Tabla S1.