Alte intervenții dietetice și de efort pentru creșterea celulelor epiteliale de prostată cancer și boli de prostată

• abstract
• introducere
• Materiale și metode
• Subiecte și intervenții
• Testul culturii celulare
• Valorile serice și rezistența la insulină
• Analiza datelor
• Rezultatul
• Valorile serice și rezistența la insulină
• Creșterea celulelor epiteliale și apoptoza
• discuţie

abstract

Recent, se crede că hiperinsulinemia poate fi implicată în dezvoltarea BPH și că acesta este un aspect al sindromului metabolic împreună cu alte probleme comune de sănătate, inclusiv PCa. 10, 11 Am raportat anterior că o dietă cu conținut scăzut de grăsimi, bogată în fibre și intervenții zilnice de exerciții fizice reduc nivelul insulinei serice, încetinesc creșterea celulelor LNCaP și PCa androgen-dependente, inducând în același timp apoptoza celulelor LNCaP. 12, 13 Scopul acestui studiu a fost de a testa efectele unei diete cu conținut scăzut de grăsimi, bogate în fibre și exerciții fizice asupra creșterii celulelor epiteliale de prostată primare în cultura stimulată de ser. Rezultatele arată o reducere a creșterii fără modificarea apoptozei celulelor epiteliale stimulate de ser. Aceste rezultate sugerează că stilul de viață poate juca un rol important în dezvoltarea și progresia BPH.

Materiale și metode

Subiecte și intervenții

Acest studiu a fost aprobat de Comitetul pentru protecția entităților de cercetare UCLA și toate entitățile au semnat formulare de consimțământ. Studiul a inclus opt bărbați supraponderali (61, 5 ± 3, 2 ani) care au participat la programul de ședere de două săptămâni al Pritikin Longevity Center din Aventure, FL și șapte bărbați (59, 1 ± 3, 7 ani) care erau angajați ai care au fost pe termen lung (1-28 ani) complicând dietele cu conținut scăzut de grăsimi, bogate în fibre și stilul de viață regulat al exercițiilor fizice. Niciunul dintre subiecți nu a fost diagnosticat cu PCa, toți aveau valori ale antigenului specific prostatei 4,5 ng ml -1. Informațiile despre BPH și fluxurile de subiecte nu erau disponibile. În timpul șederii lor în centru, subiecții în vârstă de 2 săptămâni au primit mese gata care conțineau 10-15% calorii din grăsimi, 15-20% calorii din proteine ​​și 65-75% calorii din carbohidrați sub formă de cereale integrale, fructe si legume. Fibrele alimentare au fost de aproximativ 40 g pe 1.000 kcal pe zi. Hrana a fost furnizată ad libitum, cu excepția proteinelor animale, care a fost limitată la porții de 3,5 oz, în principal apă rece sau păsări de curte și a fost administrată 3 zile pe săptămână.

La intrarea în centru, bărbații au fost supuși unui examen medical complet, inclusiv un test de stres pe niveluri pe o bandă de alergat, utilizând un protocol Bruce modificat. Pe baza testului, bărbații au primit un antrenament pentru ritmul cardiac și au fost înscriși la o clasă de exerciții fizice care se întâlnea zilnic și consta în încălzire și activități flexibile și o plimbare de 45-60 de minute pe o bandă de alergat.

Subiecții au fost sângerați de la subiecți timp de 12 ore pe stomacul gol pentru teste standard de laborator, inclusiv lipide, glucoză și insulină, care au fost analizate de Quest Diagnostics. O altă probă de sânge a fost extrasă într-un gel de activare a cheagurilor care conține un tub de separare a serului, care a fost separat prin centrifugare, iar serul a fost înghețat pe gheață uscată și trimis la Los Angeles pentru studii de prostată.

Testul culturii celulare

Celulele epiteliale de prostată primare ale cloneticii au fost achiziționate de la Lonza (Alendale, NJ, SUA) și crescute în mediu de creștere PrEGM în baloane de 75 cm 2 la 37 ° C, 5% CO 2. Celulele au fost trecute în mod obișnuit la 80% confluență prin tripsinizare și mediul a fost schimbat la fiecare 2 zile. Pentru testul culturii celulare, 5 x 103 celule pe godeu au fost placate în plăci cu 96 de godeuri și lăsate să se lege timp de 24 de ore în mediu PrEGM. A doua zi, mediul a fost îndepărtat și înlocuit cu mediu bazal conținând 10% ser fetal bovin (FBS) sau 10% ser subiect. Fiecare probă de ser a fost duplicată împreună cu cinci martori FBS și plasată într-un incubator (37 ° C, 5% CO2) timp de 48 sau 96 de ore. După 48 și 96 de ore, creșterea celulară a fost evaluată folosind testul CellTiter 96AQ, MTS (Promega, Madison, WI, SUA). Datorită creșterii lente a celulelor, apoptoza nu a fost determinată decât după 96 de ore de creștere. Pentru testul apoptozei, 10 x 103 celule pe godeu au fost plasate în plăci cu 96 de godeuri în duplicat și apoptoza a fost determinată de ELISA Plus de detectare a morții celulare (Roche Applied Science, Inc., Indianapolis, IN, SUA).

Valorile serice și rezistența la insulină

Valorile serice ale lipidelor, glucozei și insulinei au fost obținute din hărțile medicale ale subiecților. Folosind valorile de glucoză la jeun și insulina la jeun, rezistența la insulină a fost determinată utilizând un model de homeostazie (HOMA IR, evaluarea modelului de homeostazie pentru rezistența la insulină) ca (insulină (μU ml -1) × glucoză (mmol -1)/22, 5 . S-a demonstrat că IR HOMA se corelează cu sensibilitatea la insulină, determinată de testul hiperinsulinemic-euglicemic. Testosteronul seric a fost măsurat numai în probe înainte și la 2 săptămâni de către ELISA de la Calbiochem (Spring Valley, CA, SUA).

Analiza datelor

Resursele, erorile standard și analizele statistice au fost determinate folosind software-ul Prism 3.0. Datele anterioare și în urmă cu 2 săptămâni obținute de la aceiași indivizi au fost analizate prin test t asociat, în timp ce datele din perioada anterioară și pe termen lung au fost analizate prin test t nepereche.

Rezultatul

Valorile serice și rezistența la insulină

Tabelul 1 listează valorile serice ale lipidelor, glucozei și insulinei, precum și rezistența la insulină calculată (HOMA IR). Insulina serică a fost redusă în probe la 2 săptămâni după intervenție comparativ cu probele de pre-intervenție. Insulina a fost, de asemenea, semnificativ mai mică în probele pe termen lung, comparativ cu probele de pre-intervenție. Datorită faptului că în grupurile de două săptămâni și pe termen lung, atât glucoza serică, cât și insulina au scăzut, rezistența la insulină calculată a HOMA IR a fost, de asemenea, semnificativ mai mică. Datele obținute atât din postintervenția de două săptămâni, cât și din indicele de masă corporală pe termen lung au fost semnificativ mai mici comparativ cu datele de pre-tratament. Toate nivelurile de lipide au fost semnificativ reduse în grupul de două săptămâni post-intervenție. În ciuda faptului că lipoproteinele cu lipoproteine ​​cu densitate ridicată (HDL) au scăzut după 2 săptămâni, raportul colesterol total/colesterol HDL a scăzut de la 4,18 la 3,68. În grupul pe termen lung, lipoproteinele cu densitate scăzută totală și colesterolul HDL nu au diferit semnificativ de date Pentru; cu toate acestea, raportul colesterol total/colesterol HDL (3, 87) a fost mai mic decât în ​​pred. Testosteronul a fost măsurat doar în probe înainte și acum 2 săptămâni și nu s-a schimbat cu intervenția.

Tabel în dimensiune completă

Creșterea celulelor epiteliale și apoptoza

Studiile de creștere a celulelor epiteliale primare au fost efectuate la 48 și 96 de ore după introducerea serului uman. După 48 de ore, a existat o creștere mai lentă în grupurile de 2 săptămâni post-intervenție și pe termen lung, dar diferențele nu au fost semnificative (înainte de 103, 8 ± 3, 2% FBS, 2 săptămâni 95, 3 ± 5, 2% FBS, pe termen lung 96, 6 ± 8 Cu toate acestea, după 96 de ore de creștere, s-a observat o scădere semnificativă statistic atât în ​​grupurile de două săptămâni post-intervenție, cât și în grupurile pe termen lung (Figura 1). În grupul de două săptămâni, toți cei 8 subiecți au prezentat o reducere a creșterii celulelor epiteliale după operație.

Efectul dietei și al exercițiilor fizice asupra creșterii serului stimulat de ser (96 ore) a celulelor epiteliale de prostată. Creșterea a fost semnificativ redusă atât în ​​eșantioanele bisăptămânale, cât și pe cele pe termen lung.

Imagine la dimensiune completă

Apoptoza studiată după 96 de ore de creștere a fost ușor mai mare în grupurile de 2 săptămâni postintervenție și pe termen lung, dar diferențele în comparație cu grupul pre nu au fost semnificative statistic. Unitățile densității optice a apoptozei au fost 0, 405 ± 0, 073, 0, 488 ± 0, 069 și 0, 553 ± 0, 114 pentru grupurile anterioare, 2 săptămâni și pe termen lung.

discuţie

BPH apare la majoritatea bărbaților în vârstă din Statele Unite și alte societăți occidentale și duce adesea la probleme urinare. În ciuda apariției frecvente a BPH, cauza rămâne necunoscută.

Potrivit Untergasser și colab. 6, doar doi factori sunt în mod clar asociați cu BPH: vârsta și androgeni. Vârsta singură nu poate fi un mecanism și vârsta bărbaților și a androgenilor scade semnificativ, ceea ce pune sub semnul întrebării implicarea lor ca posibili factori de risc în etiologia BPH. Rezultatele acestui studiu sugerează că stilul de viață, care este dieta și exercițiile fizice, este un factor important care susține datele epidemiologice care arată că BPH este asociat cu aportul de calorii, proteine ​​și acizi grași polinesaturați și indirect cu aportul de fructe și legume., 7, 8, 9

Dacă hiperinsulinemia este într-adevăr un factor important în dezvoltarea BPH, stilul de viață este un factor important care stă la baza, deoarece am afirmat anterior că dietele cu conținut scăzut de grăsimi, bogate în fibre, în combinație cu exercițiile zilnice, reduc nivelul insulinei serice cu 30-40% . 13, 20 Trebuie subliniată importanța exercițiului zilnic, deoarece exercițiul are un efect asemănător insulinei în creșterea transportului de glucoză și scăderea nivelului seric de insulină. În acest studiu, doar 2 săptămâni de intervenție dietetică și de exerciții fizice au îmbunătățit rezistența la insulină, au redus insulina de post cu 30% și au redus creșterea celulelor epiteliale de prostată cultivate cu 13% pe parcursul a 4 zile de creștere. Această reducere a fost menținută în grupul de dietă și exerciții pe termen lung. Efectul insulinei asupra țesutului prostatic este direct sau indirect? Insulina este un hormon anabolic bine cunoscut și poate avea un efect direct sau poate acționa prin mai multe efecte indirecte. În studiile noastre cu linii de celule PCa, am constatat că insulina a avut un efect direct de stimulare a creșterii, dar alți factori legați de reducerea insulinei ca răspuns la dietă și exerciții fizice păreau a fi mai importanți

Deoarece testosteronul este un factor recunoscut asociat cu BPH, am măsurat nivelurile serice și am constatat că acestea au fost scăzute, dar neschimbate în probele de 2 săptămâni. Cu toate acestea, la bărbații cu hiperinsulinemie, testosteronul liber poate fi mai mare datorită suprimării producției de globulină care leagă hormonul sexual (SHBG) în ficat. 22 Reducerea insulinei prin dietă și exerciții fizice crește nivelul SHBG și scade testosteronul liber, deși nivelurile totale de testosteron rămân neschimbate. 12, 20 În plus față de suprimarea producției hepatice de SHBG, insulina crește, de asemenea, producția de factor de creștere asemănător insulinei-I (IGF-I), în timp ce suprimă producția de proteine-1 care leagă IGF (IGFBP-1) pentru a crește IGF liber -Eu. 23 IGF-I este un factor de creștere a peptidelor și se știe că joacă un rol cheie în reglarea creșterii, diferențierii și apoptozei celulare. Sa demonstrat că IGF-I stimulează creșterea culturilor primare umane de celule epiteliale și stromale de prostată. 25, 26 IGF-I stimulează creșterea celulelor LNCaP PCa și inhibă apoptoza. Aceleași intervenții dietetice și de efort utilizate în acest studiu au scăzut IGF-I seric și au crescut IGFBP-1; aceste modificări au redus creșterea și au indus apoptoza în celulele LNCaP stimulate de ser. 12, 13

Un alt factor seric care poate fi important în dezvoltarea BPH și ca răspuns la dietă și exerciții fizice este estrogenul. Într-o recenzie, Thomas și Keenen 27 au concluzionat că estrogenii au un efect sinergic cu androgeni asupra creșterii celulelor epiteliale și stromale ale prostatei. Am raportat anterior că dietele cu conținut scăzut de grăsimi, bogate în fibre și exercițiile fizice au redus estradiolul cu 50% la bărbați. 28

În concluzie, rezultatele acestui studiu sugerează că stilul de viață, dieta și exercițiile fizice pot afecta potențial dezvoltarea sau progresia BPH prin reducerea creșterii celulelor epiteliale de prostată. Dietele cu conținut scăzut de grăsimi, bogate în fibre, combinate cu exercițiile zilnice au redus creșterea celulelor epiteliale de prostată stimulate în ser, în timp ce apoptoza a rămas neschimbată. În timp ce BPH și PCa sunt frecvente la bărbații în vârstă, în special în țările occidentale, ele se dezvoltă de obicei în diferite zone ale prostatei, iar etiologiile de bază sunt încă necunoscute. 29 Insulina a fost considerată un factor important atât în ​​BPH cât și în PCa și ambele au fost considerate alte aspecte ale sindromului metabolic. 10, 11 Viitoarele studii viitoare ar trebui să abordeze efectele acestei modificări a stilului de viață asupra simptomatologiei și progresiei BPH.