У потомства самок, которых кормили низкобелковой диетой во время беременности и кормления грудью, значительно выше вероятность развития рака простаты с возрастом. Это основной результат исследования, проведенного на крысах в Институте биологических наук Университета Сан-Паулу (IBB-UNESP) в Ботукату, Бразилия. Результаты исследования, которое было поддержано Исследовательским фондом Сан-Паулу (FAPESP), были опубликованы в журналах The Journals of Gerontology: Series A.
"Наши предыдущие исследования показали, что внутриутробное воздействие диеты с низким содержанием белка ухудшает развитие простаты. Наше последнее опубликованное исследование доказывает, что этот эффект, наблюдаемый в постнатальном периоде, увеличивает частоту заболеваний предстательной железы у людей старшего возраста," сказал Луис Антонио Юстулин-младший, профессор IBB-UNESP и главный исследователь исследования.
Модель, используемая в лаборатории Юстулина, состоит из кормления беременных самок диетой, содержащей всего 6 процентов белка. Лабораторных крыс обычно кормят диетой, содержащей от 17 до 23 процентов белка.
"Литературные данные показывают, что 12 процентов – это минимальное содержание белка, необходимое крысам, чтобы без проблем вынашивать беременность," Юстулин сказал.
Беременные крысы, включенные в исследование, были разделены на три группы. Контрольная группа получала стандартную диету с содержанием не менее 17 процентов белка во время беременности и 21-дневного периода лактации. После отлучения потомство также получали стандартную диету. У этих потомков через 540 дней после рождения, когда крысы считались старыми, не было обнаружено случаев рака простаты.
Вторую группу самок кормили 6-процентной белковой диетой только во время беременности. После родов их кормили стандартной диетой, как и их отлученное от груди потомство. При оценке, проведенной через 540 дней после рождения, у 33 процентов их потомков мужского пола развился рак простаты. Третья группа получала низкобелковую диету на протяжении всей беременности и кормления грудью, и у 50 процентов их потомков развился рак простаты.
"Мы провели гистопатологический анализ простаты этих животных, и во всех трех группах мы обнаружили предопухолевые изменения, способные влиять на функцию желез, такие как гиперплазия, атрофия эпителия и интраэпителиальная неоплазия; последний может стать карциномой, согласно данным в научной литературе," сказал исследователь, поддерживаемый FAPESP. "Однако рак был обнаружен только у животных, получавших низкобелковую диету в течение внутриутробной жизни."
Гормональный дисбаланс
В предыдущем исследовании, опубликованном в 2017 г. в журнале «Общая и сравнительная эндокринология», описаны некоторые нарушения, вызванные у потомства низкобелковой диетой матери.
Анализ, проведенный на 10-й и 20-й дни после рождения, показал, что по сравнению с простатой потомства самок, получавших обычную диету, простаты потомства самок, получавших низкобелковую диету, были меньше и имели меньше дифференцированных эпителиальных клеток, что считается признак отставания в развитии. Простата также демонстрирует функциональные нарушения, секретируя и накапливая меньше жидкости простаты.
Стоит напомнить, что функция простаты заключается в выработке жидкости, которая защищает и питает сперму в сперме, делая ее более разбавленной. "В целом, эти животные имели низкий вес при рождении, менее развитые органы и измененный уровень гормонов," Юстулин сказал. "Однако примерно на двадцать первый день после рождения мы начали наблюдать ускоренный рост, чтобы попытаться восполнить дефицит."
В недавно опубликованном исследовании ученые собрали кровь у детенышей-самцов на 21-й и 540-й дни после рождения. Они обнаружили дисбаланс между уровнями женских и мужских гормонов между потомством матерей, получавших низкобелковую диету, и потомством контрольной группы.
В то время как контрольные самцы имели 15 пикограммов (пг) эстрогена на PND 21, у самцов, рожденных от крыс, получавших низкобелковую диету во время беременности и кормления грудью, было 20 пг эстрогена. На PND 540 разница была еще больше: 14 пг против 35 пг соответственно.
Более того, на PND 540 повышенный уровень женских гормонов был связан со снижением уровня тестостерона, основного мужского гормона. Контрольные мыши имели 5 нанограммов (нг), в то время как мыши из группы с низким содержанием белка имели только 0.8 нг.
По словам Юстулина, снижение уровня тестостерона не наблюдалось в группе низкобелковой диеты на PND 21, потому что это стадия, на которой крысы растут быстрее всего.
"Наши предыдущие исследования показали, что щенки, получавшие внутриутробную диету с низким содержанием белка, рождались маленькими, но в молодом возрасте они больше не демонстрировали различий по сравнению с контрольной группой с точки зрения размера, объема простаты или уровня гормонов," сказал координатор исследовательского проекта FAPESP. "В нашем новом исследовании различия снова появлялись по мере их старения. Это как если бы старение было вторым оскорблением организма, учитывая, что первым была низкобелковая диета на начальном этапе развития."
В настоящее время исследователи проверяют гипотезу о том, что воздействие измененных уровней гормонов в пожилом возрасте способствует канцерогенезу (образованию опухоли).
"Мы наблюдали это на простате, но другие исследования показывают, что низкая масса тела при рождении, вызванная недоеданием матери, коррелирует с изменением уровня инсулина и увеличением частоты метаболического синдрома и сердечных заболеваний," Юстулин сказал.
Исследовательская группа в IBB-UNESP в настоящее время изучает пути синтеза половых гормонов с целью понять, как низкобелковая диета влияет на баланс эстроген-тестостерон. Они также хотят продемонстрировать механизм, посредством которого дисбаланс гормонов может способствовать развитию рака простаты.
Предварительные результаты этого исследования указывают на нарушение регуляции матричных РНК и микроРНК у животных с ограниченным рационом на 21-й день после рождения.
"Мы обнаружили несколько матричных РНК и микроРНК, у которых была нарушена регуляция как у детенышей в возрасте 21 дня, так и у 540-дневных животных с раком," Юстулин сказал. "Что интересно, некоторые из этих молекул также изменены у людей с опухолями простаты, согласно нашему анализу общедоступных баз данных генома с помощью инструментов биоинформатики."