Niezależnie od tego, czy podaje się je w promieniach słońca, czy w kapsułkach, każdy powinien przyjmować dzienną dawkę witaminy D. Wiadomo, że ta niezbędna witamina pomaga organizmowi wchłaniać wapń, będący podstawą zdrowych kości i zębów. Nowe badania mówią, że ten składnik odżywczy może mieć inną nieznaną korzyść: pomagać organizmowi w walce z rakiem. Wyniki badań przedklinicznych opublikowane w czasopiśmie Nauka sugerują, że spożycie witaminy D może wpływać na układ odpornościowy poprzez jelita; to z kolei mogłoby poprawić odpowiedź przeciwnowotworową na klasę immunoterapii nowotworów zwanych inhibitorami punktu kontrolnego.

Inhibitory punktów kontrolnych i mikrobiom jelitowy

W centrum tych badań znajduje się mglista, ale stale wyjaśniająca się oś pomiędzy mikrobiomem jelitowym, układem odpornościowym i rakiem.

W ciągu ostatnich dwudziestu lat pojawiły się nowe powiązania między mikrobiomem jelitowym – bilionami mikroorganizmów żyjących w naszych żołądkach, jelitach i okrężnicach – a układem odpornościowym. Naukowcy zauważają, że zmiany w mikroflorze mogą wpływać na częstość występowania i progresję nowotworów poza okrężnicą, w tym raka piersi i wątroby. Mikrobiom może być również ważnym czynnikiem w ulepszaniu inhibitorów punktów kontrolnych, immunoterapii opartej na przeciwciałach, stosowanej w leczeniu kilku rodzajów nowotworów.

Stwierdzono, że kilka szczepów bakterii jelitowych u myszy poprawia odpowiedź przeciwnowotworową na inhibitory punktów kontrolnych. Przyjmowanie antybiotyków, które uszkadzają florę jelitową, również wiąże się z gorszą reakcją na terapię inhibitorami; suplementy doustne mogą przywrócić te reakcje u myszy leczonych antybiotykami. Ponadto badania wykazały, że pacjenci z czerniakiem, którzy reagują na inhibitory punktu kontrolnego PD-1, zwykle posiadają więcej „dobrych” bakterii; u osób, które nie odpowiedziały na leczenie, stwierdzono brak równowagi flory jelitowej, co było powiązane z upośledzoną aktywnością komórek odpornościowych.

Łącznie odkrycia te sugerują złożoną interakcję między jelitami a szlakami odpornościowymi, na które wpływają inhibitory punktów kontrolnych. Działając na mikrobiom za pomocą suplementów, diety lub w inny sposób, można znacząco poprawić wyniki leczenia pacjentów poddawanych tej terapii.

Co wiemy o witaminie D

W swojej pracy naukowcy z Instytutu Francisa Cricka w Londynie badają związek między mikroflorą jelitową a jej wpływem na odporność przeciwnowotworową poprzez witaminę D.

Większość ludzi zna witaminę D i jej wpływ na kości. Witamina D, znana również jako kalcyferol, jest rozpuszczalnym w tłuszczach składnikiem odżywczym, który wspomaga wchłanianie wapnia. Substancję odżywczą można znaleźć w dwóch postaciach: witaminy D3 i witaminy D2. Skóra może wytwarzać witaminę D3 w wyniku ekspozycji na promieniowanie ultrafioletowe B w świetle słonecznym. Ten składnik odżywczy występuje również naturalnie w żywności pochodzenia zwierzęcego, w tym w tłustych rybach, takich jak łosoś i tuńczyk. Natomiast witamina D2 pochodzi z ograniczonej selekcji roślin. Obie formy rozkładają się na mniejsze cząsteczki w wątrobie i nerkach.

Być może mniej znany jest wpływ witaminy D na odporność jelit. Komórki T, komórki B i inne komórki odpornościowe w jelitach wykazują ekspresję receptorów witaminy D, co wskazuje na jej rolę w utrzymaniu odporności jelit. Niedobór witaminy D wiąże się również ze zwiększoną autoimmunizacją i ryzykiem infekcji. Czy witamina D może oddziaływać z komórkami jelitowymi, wpływając na odporność przeciwnowotworową?

Nowe badanie: Mikroby myszy i witamina D

Aby zbadać związek między witaminą D a opornością na nowotwory, badacz Giampazolias i współpracownicy wykorzystali mysie modele czerniaka. Myszy miały niedobór globuliny – białka transportującego witaminę D w organizmie. Zwierzęta z mniejszą ilością globulin we krwi wydają się posiadać wyższy poziom witaminy D w tkankach. Idąc tym tokiem myślenia, zespół spodziewał się, że myszy z mniejszą ilością globulin – a zatem większą ilością witaminy D – wykażą lepszą odpowiedź przeciwnowotworową.

Po prowokacji nowotworem myszy z niedoborem globulin osiągają lepsze wyniki niż myszy z wystarczającą ilością globulin. Lepiej kontrolują nowotwory, wykazują wyższy poziom wewnątrznowotworowych aktywowanych limfocytów T i łatwiej reagują na terapię inhibitorami punktu kontrolnego.

Wydaje się, że przeciwnowotworowe działanie witaminy D zależy od mikrobiomu. Normalne myszy powinny wykazywać gorszą kontrolę nowotworu w porównaniu z myszami z niedoborem globulin. Jednakże myszy te mogą nabyć oporność na nowotwór, jeśli przez jakiś czas trzymane są z myszami z niedoborem globulin. Podobnie przeszczep kału od myszy z niedoborem może poprawić kontrolę nowotworu u myszy z niedoborem mikroflory.

Mechanizm ten wydaje się być zależny od dostępności witaminy D. Gdy normalne myszy i myszy z niedoborem globulin karmione są dietą pozbawioną witaminy D przez cztery tygodnie, w obu kohortach następuje szybki postęp nowotworu. I odwrotnie, zwiększone spożycie witamin prowadzi do podwyższonego poziomu witaminy D we krwi i zmniejszonego wzrostu nowotworu u normalnych myszy; poziomy te są porównywalne z ich odpowiednikami z niedoborem globulin.

U myszy pozbawionych mikroflory nie zaobserwowano poprawy działania przeciwnowotworowego po zastosowaniu diety bogatej w witaminę D, a przeszczepy kału od myszy z niedoborem witaminy D nie zapewniły oporności na nowotwór. Obydwa wyniki podkreślają związek między odpowiedzią przeciwnowotworową witaminy D a mikrobiomem. Jak wynika z analizy ekspresji genów w tkance okrężnicy, interakcja ta prawdopodobnie zachodzi poprzez wychwyt witaminy D przez komórki nabłonka jelit.

Witamina D i rak u ludzi

Naukowcy rozszerzyli swoje odkrycia także na ludzi. Zbadali sygnatury genów aktywności witaminy D w różnych nowotworach, korzystając z danych z The Cancer Genome Atlas i odkryli, że niższa ekspresja aktywności witaminy D koreluje z gorszymi wynikami leczenia pacjentów. Dodatkowo analiza ponad tysiąca pacjentów leczonych inhibitorami punktów kontrolnych wykazała, że ​​mniejsza dostępność witaminy D w tkankach wiąże się z szybszym postępem nowotworu.

Zespół wykorzystał także dane dotyczące dużej kohorty duńskich uczestników, u których przed pierwszą diagnozą raka wykonano co najmniej jeden pomiar poziomu witaminy D w surowicy. Zauważyli, że niski poziom witaminy D w surowicy koreluje ze zwiększonym ryzykiem raka w ciągu dekady, co podkreśla, że ​​witamina D jest potencjalnym czynnikiem ryzyka rozwoju raka u ludzi.

Przyszłe implikacje

Inhibitory punktów kontrolnych stanowią niezwykły postęp w leczeniu raka, ale dają różne wyniki. U niektórych pacjentów wywołują trwałe reakcje; w przypadku innych nie ma żadnej odpowiedzi. Chociaż potrzebne są dalsze badania, aby określić dokładny mechanizm, to badanie wskazuje na witaminę D jako możliwe rozwiązanie. Jeśli związek między tym składnikiem odżywczym a reakcją przeciwnowotworową u ludzi pozostanie prawdziwy, pacjenci z nowotworem poddawani terapii inhibitorami punktów kontrolnych mogliby zwiększyć spożycie witaminy D w celu poprawy odporności nowotworu – prosta zmiana diety z potencjalnie ogromnymi korzyściami. Badanie to łączy się z morzem badań mających na celu zbadanie potencjału drobnoustrojów w zakresie poprawy terapii inhibitorami punktów kontrolnych.