Dietary factors have important role in modulating the gut microbiome, which in-turn regulates the molecular events in colonic mucosa. The composition and resulting metabolism of the gut microbiome are decisive factors in colorectal cancer (CRC) tumorigenesis. Altered gut microbiome is associated with impaired immune response, and the release of carcinogenic or genotoxic substances which are the major microbiome-induced mechanisms implicated in CRC pathogenesis. Diets low in dietary fibers and phytomolecules as well as high in red meat are important dietary changes which predispose to CRC. Dietary fibers which reach the colon in an undigested form are further metabolized by the gut microbiome into enterocyte friendly metabolites such as short chain fatty acid (SCFA) which provide anti-inflammatory and anti-proliferative effects. Healthy microbiome supported by dietary fibers and phytomolecules could decrease cell proliferation by regulating the epigenetic events which activate proto-oncogenes and oncogenic pathways. Emerging evidence show that predominance of microbes such as Fusobacterium nucleatum can predispose the colonic mucosa to malignant transformation. Dietary and lifestyle modifications have been demonstrated to restrict the growth of potentially harmful opportunistic organisms. Synbiotics can protect the intestinal mucosa by improving immune response and decreasing the production of toxic metabolites, oxidative stress and cell proliferation. In this narrative review, we aim to update the emerging evidence on how diet could modulate the gut microbial composition and revive colonic epithelium. This review highlights the importance of healthy plant-based diet and related supplements in CRC prevention by improving the gut microbiome.

I fattori dietetici svolgono un ruolo importante nella modulazione del microbioma intestinale, che a sua volta regola gli eventi molecolari nella mucosa del colon. La composizione e il metabolismo risultante del microbioma intestinale sono fattori decisivi nella tumorigenesi del cancro colorettale (CRC). Un microbioma intestinale alterato è associato a una risposta immunitaria compromessa e al rilascio di sostanze cancerogene o genotossiche, che rappresentano i principali meccanismi indotti dal microbioma implicati nella patogenesi del CRC. Diete povere di fibre alimentari e fitomolecole, nonché ricche di carne rossa, sono importanti cambiamenti dietetici che predispongono al CRC. Le fibre alimentari, che raggiungono il colon in forma non digerita, vengono ulteriormente metabolizzate dal microbioma intestinale in metaboliti benefici per gli enterociti, come gli acidi grassi a catena corta (SCFA), che forniscono effetti antinfiammatori e antiproliferativi. Un microbioma sano, supportato da fibre alimentari e fitomolecole, potrebbe ridurre la proliferazione cellulare regolando gli eventi epigenetici che attivano proto-oncogeni e vie oncogeniche. Evidenze emergenti mostrano che la predominanza di microrganismi come Fusobacterium nucleatum può predisporre la mucosa del colon alla trasformazione maligna. Modifiche della dieta e dello stile di vita hanno dimostrato di limitare la crescita di organismi opportunistici potenzialmente dannosi. I sinbiotici possono proteggere la mucosa intestinale migliorando la risposta immunitaria e riducendo la produzione di metaboliti tossici, lo stress ossidativo e la proliferazione cellulare. In questa rassegna narrativa, ci proponiamo di aggiornare le evidenze emergenti su come la dieta possa modulare la composizione del microbioma intestinale e rigenerare l'epitelio del colon. Questa revisione evidenzia l'importanza di una dieta sana a base vegetale e di integratori correlati nella prevenzione del CRC, attraverso il miglioramento del microbioma intestinale.

EVIDENZE EMERGENTI SUGLI EFFETTI DEI FATTORI DIETETICI SUL MICROBIOMA INTESTINALE NEL CANCRO COLORETTALE

MAZZONI, DANIELE
2023/2024

Abstract

Dietary factors have important role in modulating the gut microbiome, which in-turn regulates the molecular events in colonic mucosa. The composition and resulting metabolism of the gut microbiome are decisive factors in colorectal cancer (CRC) tumorigenesis. Altered gut microbiome is associated with impaired immune response, and the release of carcinogenic or genotoxic substances which are the major microbiome-induced mechanisms implicated in CRC pathogenesis. Diets low in dietary fibers and phytomolecules as well as high in red meat are important dietary changes which predispose to CRC. Dietary fibers which reach the colon in an undigested form are further metabolized by the gut microbiome into enterocyte friendly metabolites such as short chain fatty acid (SCFA) which provide anti-inflammatory and anti-proliferative effects. Healthy microbiome supported by dietary fibers and phytomolecules could decrease cell proliferation by regulating the epigenetic events which activate proto-oncogenes and oncogenic pathways. Emerging evidence show that predominance of microbes such as Fusobacterium nucleatum can predispose the colonic mucosa to malignant transformation. Dietary and lifestyle modifications have been demonstrated to restrict the growth of potentially harmful opportunistic organisms. Synbiotics can protect the intestinal mucosa by improving immune response and decreasing the production of toxic metabolites, oxidative stress and cell proliferation. In this narrative review, we aim to update the emerging evidence on how diet could modulate the gut microbial composition and revive colonic epithelium. This review highlights the importance of healthy plant-based diet and related supplements in CRC prevention by improving the gut microbiome.
2023
2025-02-17
EMERGING EVIDENCE ON THE EFFECTS OF DIETARY FACTORS ON THE GUT MICROBIOME IN COLORECTAL CANCER
I fattori dietetici svolgono un ruolo importante nella modulazione del microbioma intestinale, che a sua volta regola gli eventi molecolari nella mucosa del colon. La composizione e il metabolismo risultante del microbioma intestinale sono fattori decisivi nella tumorigenesi del cancro colorettale (CRC). Un microbioma intestinale alterato è associato a una risposta immunitaria compromessa e al rilascio di sostanze cancerogene o genotossiche, che rappresentano i principali meccanismi indotti dal microbioma implicati nella patogenesi del CRC. Diete povere di fibre alimentari e fitomolecole, nonché ricche di carne rossa, sono importanti cambiamenti dietetici che predispongono al CRC. Le fibre alimentari, che raggiungono il colon in forma non digerita, vengono ulteriormente metabolizzate dal microbioma intestinale in metaboliti benefici per gli enterociti, come gli acidi grassi a catena corta (SCFA), che forniscono effetti antinfiammatori e antiproliferativi. Un microbioma sano, supportato da fibre alimentari e fitomolecole, potrebbe ridurre la proliferazione cellulare regolando gli eventi epigenetici che attivano proto-oncogeni e vie oncogeniche. Evidenze emergenti mostrano che la predominanza di microrganismi come Fusobacterium nucleatum può predisporre la mucosa del colon alla trasformazione maligna. Modifiche della dieta e dello stile di vita hanno dimostrato di limitare la crescita di organismi opportunistici potenzialmente dannosi. I sinbiotici possono proteggere la mucosa intestinale migliorando la risposta immunitaria e riducendo la produzione di metaboliti tossici, lo stress ossidativo e la proliferazione cellulare. In questa rassegna narrativa, ci proponiamo di aggiornare le evidenze emergenti su come la dieta possa modulare la composizione del microbioma intestinale e rigenerare l'epitelio del colon. Questa revisione evidenzia l'importanza di una dieta sana a base vegetale e di integratori correlati nella prevenzione del CRC, attraverso il miglioramento del microbioma intestinale.
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