Dietary Tomato Powder Inhibits High-Fat Diet–Promoted Hepatocellular Carcinoma with Alteration of Gut Microbiota in Mice Lacking Carotenoid Cleavage Enzymes
Menée sur un modèle murin, cette étude évalue le rôle d'une consommation importante de tomates sous forme de poudre et d'aliments riches en lycopène pour prévenir le risque de carcinome hépatocellulaire induit par une alimentation riche en graisses
Both incidence and death rate due to liver cancer have increased in the United States. Higher consumption of lycopene-rich tomato and tomato products is associated with a decreased risk of cancers. β-Carotene-15, 15′-oxygenase (BCO1), and β-carotene-9′, 10′-oxygenase (BCO2) cleave lycopene to produce bioactive apo-lycopenoids. Although BCO1/BCO2 polymorphisms affect human and animal lycopene levels, whether dietary tomato consumption can inhibit high-fat diet (HFD)–promoted hepatocellular carcinoma (HCC) development and affect gut microbiota in the absence of BCO1/BCO2 is unclear. BCO1/BCO2 double knockout mice were initiated with a hepatic carcinogen (diethylnitrosamine) at 2 weeks of age. At 6 weeks of age, the mice were randomly assigned to an HFD (60% of energy as fat) with or without tomato powder (TP) feeding for 24 weeks. Results showed that TP feeding significantly decreased HCC development (67%, 83%, and 95% reduction in incidence, multiplicity, and tumor volume, respectively, P < 0.05). Protective effects of TP feeding were associated with (1) decreased hepatic inflammatory foci development and mRNA expression of proinflammatory biomarkers (IL1β, IL6, IL12α, monocyte chemoattractant protein-1, and inducible NO synthase); (2) increased mRNA expression of deacetylase sirtuin 1 and nicotinamide phosphoribosyltransferase involving NAD+ production; and (3) increased hepatic circadian clock genes (circadian locomotor output cycles kaput, period 2, and cryptochrome-2, Wee1). Furthermore, TP feeding increased gut microbial richness and diversity, and significantly decreased the relative abundance of the genus Clostridium and Mucispirillum, respectively. The present study demonstrates that dietary tomato feeding independent of carotenoid cleavage enzymes prevents HFD-induced inflammation with potential modulating gut microbiota and inhibits HFD-promoted HCC development. Cancer Prev Res; 11(12); 1–14. ©2018 AACR. Les taux d'incidence et de mortalité dus au cancer du foie ont augmenté aux États-Unis. Une consommation accrue de tomates et de produits à base de tomate riches en lycopène est associée à une diminution du risque de cancer. La
β-carot
ène-15, 15′-oxygénase (BCO1) et la
β-carot
ène-9 ', 10′-oxygénase (BCO2) coupent le lycopène pour produire des apo-lycopénoïdes bioactifs. Bien que les polymorphismes BCO1 / BCO2 affectent les niveaux de lycopène humain et animal, le développement d'un carcinome hépatocellulaire (HCC) propulsé par un régime alimentaire riche en graisses (HCC) et la consommation de tomates diététiques peuvent également affecter le microbiote intestinal en l'absence de BCO1 / BCO2. Des souris à double inhibition BCO1 / BCO2 ont été initiées avec un carcinogène hépatique (diéthylnitrosamine) à l'âge de 2 semaines. À l'âge de 6 semaines, les souris ont été assignées de manière aléatoire à une alimentation en poudre (60% de l'énergie sous forme de graisse) avec ou sans poudre de tomate (TP) pendant 24 semaines. Les résultats ont montré que l'alimentation par TP réduisait significativement le développement du HCC (réduction de 67%, 83% et 95% de l'incidence, de la multiplicité et du volume de la tumeur, respectivement, P <0,05). Les effets protecteurs de l'alimentation en TP étaient associés à (1) une diminution du développement des foyers inflammatoires hépatiques et de l'expression de l'ARNm de biomarqueurs proinflammatoires (IL1
β, IL6, IL12α, prot
éine 1 chimioattractante des monocytes et NO synthase inductible); (2) augmentation de l'expression de l'ARNm de la désacétylase sirtuine 1 et de la nicotinamide phosphoribosyltransférase impliquant la production de NAD +; et (3) augmentation des gènes de l'horloge circadienne hépatique (cycles de sortie locomoteur circadien kaput, période 2 et cryptochrome-2, Wee1). De plus, l'alimentation par PT augmente la richesse et la diversité microbiennes dans l'intestin et diminue significativement l'abondance relative des genres Clostridium et Mucispirillum, respectivement. La présente étude démontre qu'une alimentation diététique de la tomate indépendante des enzymes de clivage des caroténoïdes empêche l'inflammation induite par le HFD avec un microbiote intestinal modulateur potentiel et inhibe le développement du HCC stimulé par le HFD. Cancer Prev Res; 11 (12); 1–14. © 2018 AACR.