Bagaimana pola makan memengaruhi kanker usus halus?
Meskipun menjadi jenis kanker paling umum yang menyerang individu di seluruh dunia, masih terdapat kekurangan teknologi diagnostik non-invasif untuk memantau pertumbuhan tumor gastrointestinal (GI).
Meskipun jarang, tumor di usus halus dapat muncul. Banyak di antaranya yang tidak terdeteksi dalam jangka waktu lama karena timbulnya gejala yang tertunda, yang dapat memperburuk hasil pengobatan. Oleh karena itu, mengidentifikasi komponen makanan yang mencegah atau menghambat karsinogenesis usus halus sangatlah penting.
Masih belum jelas komponen makanan mana yang dapat mengurangi karsinogenesis usus halus, karena jenis tumor ini jauh lebih jarang daripada keganasan kolorektal. Namun, mengingat peran penting sistem imun dalam pengendalian tumor, para peneliti berhipotesis bahwa komponen makanan dan bakteri, yang keduanya dapat memengaruhi respons imun di saluran cerna, mungkin terlibat dalam perkembangan tumor usus halus.
Tentang penelitian ini
Para peneliti dalam studi saat ini menggunakan tikus Apc min/+ , model tikus untuk tumorigenesis usus dengan mutasi hilangnya fungsi pada gen penekan tumor adenomatous polyposis coli (Apc).
Semua tikus mengonsumsi makanan bebas antigen (AFD) dalam kondisi bebas patogen spesifik (SPF) selama enam minggu untuk mempelajari tumor. Ovalbumin (OVA) atau bovine serum albumin (BSA) dimasukkan ke dalam AFD untuk menentukan bagaimana penambahan antigen makanan ini dapat memengaruhi proliferasi tumor dan respons imun.
Untuk menghasilkan tikus tipe liar (WT) tanpa Peyer’s patches (PP), antibodi terhadap reseptor interleukin-7 alfa (IL-7Rα) disuntikkan ke hewan WT. Keturunan tikus ini diberi makan AFD atau diet makanan biasa (NCD) selama lima minggu. Pada E14,5, induk WT yang disilangkan dengan tikus jantan Apc min/+ disuntik dengan antibodi A7R34 untuk menghasilkan hewan Apc min/+ tanpa Peyer’s patches .
Mikroskopi stereo digunakan untuk mengukur ukuran dan jumlah tumor, sedangkan flow cytometry dan fluorescence-activated cell sorting (FACS) memungkinkan para peneliti untuk menilai populasi sel imun. Single-cell ribonucleic acid sequencing (scRNA-seq) digunakan untuk menyelidiki induksi sel imun pada PP sebagai respons terhadap antigen makanan.
Para peneliti juga tertarik untuk meneliti keterlibatan PP dalam memicu sel-T lamina propria usus halus dengan antigen makanan, karena ini mungkin merupakan lokasi tempat antigen makanan berpindah dari lumen usus. Untuk tujuan ini, OVA terkonjugasi fluorescein isothiocyanate (FITC) disuntikkan ke dalam lengkung usus halus yang diligasi pada tikus, yang memungkinkan analisis imunohistokimia (IHC) untuk mengonfirmasi hipotesis ini.
Sel mikrolipat (M) merupakan subkelompok khusus sel epitel yang terdapat dalam PP yang mengangkut molekul luminal besar atau mikroorganisme melintasi membran sel. Studi terkini menyelidiki keterlibatan sel M dalam mengangkut antigen makanan ke sel dendritik dalam PP. Jumlah sel T lamina propria usus halus pada tikus yang kekurangan sel M juga ditentukan, selain menilai tindakan sel dendritik yang diatur oleh antigen makanan, yang dapat memengaruhi perkembangan sel T dalam PP.
Temuan studi
Hasil scRNA-seq mengungkapkan bahwa antigen makanan memengaruhi aktivasi sel T dan sel dendritik untuk menyajikan antigen. Sel T dalam lamina propria usus halus, khususnya sel T helper 1 (Th1), mencegah perkembangan kanker di usus halus.
Jumlah sel T yang lebih rendah diamati di antara tikus yang diberi makan AFD dalam kondisi SPF dan bebas kuman, sehingga menunjukkan bahwa antigen makanan berkontribusi pada induksi sel T dan, sebagai hasilnya, proses karsinogenik. Penggabungan BSA ke dalam makanan mengurangi kanker usus halus ke tingkat yang sebanding dengan hewan yang diberi makan NCD. Pada tikus tipe liar yang mengonsumsi AFD, sel pembantu yang mengekspresikan cluster of differentiation 4 (CD4) dan sel T sitotoksik yang mengekspresikan CD8 dalam PP berkurang tetapi pulih setelah penambahan BSA ke dalam makanan. Menambahkan OVA ke makanan bebas antigen memulihkan jumlah sel T dalam PP, yang menunjukkan bahwa efek ini tidak spesifik untuk antigen tertentu.
Sel M ditemukan mengangkut antigen makanan dari lumen ke sel dendritik, sehingga memicu aktivitas sel T. Sel dendritik berkurang pada hewan AFD; namun, penambahan BSA ke dalam makanan dalam kondisi bebas kuman dan SPF menegaskan bahwa antigen makanan mengatur fungsi sel dendritik.
