Effect van een Mediterraan dieet op submucosaal wit vet ontsteking en druppelgrootte bij patiënten met een colon adenoom of carcinoom- een pilot studie

Wereldwijd is colorectale kanker (CRC) de derde meest gediagnosticeerde kanker
en de tweede meest voorkomende doodsoorzaak door kanker.1 Het aantal nieuwe
gevallen zal naar verwachting toenemen van meer dan 1,9 miljoen nieuwe gevallen
in 2020 tot meer dan 3,5 miljoen 2040. Nederland heeft het op drie na hoogste
voor leeftijd gestandaardiseerde incidentiecijfer met 41,0 gevallen per 100 000
personen, na Hongarije (45,3 gevallen), Slowakije (43,9 gevallen) en Noorwegen
(41,9 gevallen).2 De ontwikkeling van CRC is multifactorieel en omvat
interacties tussen genetica, epigenetica en omgevings- en
levensstijlgerelateerde factoren zoals slechte voeding

Overgewicht en obesitas zijn belangrijke risicofactoren voor CRC.3,4 De
mechanismen die ten grondslag liggen aan het verband tussen
overgewicht/obesitas en de ontwikkeling van CRC zijn echter nog steeds niet
volledig begrepen. Huidige onderzoeksgegevens suggereren echter dat chronische
laaggradige ontsteking in wit vetweefsel (WAT) en in perifere doelorganen een
sleutelrol speelt. In het bijzonder wordt overmatige ophoping van visceraal vet
als gevolg van overvoeding geassocieerd met veranderingen die leiden tot een
inflammatoire toestand: pathogene hypertrofie en disfunctie van adipocyten;
verhoogde niveaus van vrije vetzuren; en deregulering van adipokines (bijv.
adiponectine en leptine), pro-inflammatoire mediatoren, groeifactoren en
reactieve zuurstofsoorten.5

Gevolgen van een inflammatoire toestand in de micro-omgeving van vetweefsel
WAT bestaat uit veel verschillende cellen, zoals adipocyten, immuuncellen,
fibroblasten en endotheelcellen, die allemaal een rol spelen bij het handhaven
van weefselhomeostase. Samen vormen deze cellen de vetweefselmicro-omgeving
(ATME).
Onder normale gewichtsomstandigheden bestaat de ATME als een
ontstekingsremmende immuuntoestand. Wanneer echter (overmatige) gewichtstoename
optreedt en zich vooral ophoopt rond de ingewanden zoals de dikke darm18,
treden adipocytenhypertrofie en hyperplasie op. Adipocythypertrofie kan leiden
tot adipocytdood, wat een (aangeboren) immuunrespons veroorzaakt en de ATME
verschuift naar een pro-inflammatoire toestand. De pro-inflammatoire toestand
wordt gekenmerkt door een verhoogde afgifte van pro-inflammatoire cytokinen
[bijv. tumornecrosefactor (TNF)-alfa, interleukine (IL)-1-beta] en adipokinen
(bijv. adiponectine en leptine). CD4+ T-cellen en macrofagen accumuleren
ook.19,20 Door cellulaire overspraak kan deze door obesitas veroorzaakte
ontstekingstoestand de tumorgroei en -progressie verhogen, aangezien visceraal
vetweefsel als peritumoraal vet kan bestaan.21,22

Adipocyten en ontstekingscellen zijn bronnen van potentiële kankerverwekkende
stoffen. Bij borstkanker, bijvoorbeeld, werd het pro-inflammatoire adipokine,
leptine, geïdentificeerd als een belangrijke biomarker voor de prognose van
borstkanker. Leptine en zijn receptor worden tot overexpressie gebracht in
borstkankercellen in vergelijking met normale mammillaire epitheelcellen en
door binding aan zijn receptor activeert leptine STAT3-, ERK- en
P13K/AKT-routes, wat de proliferatie van borstkankercellen op gang brengt.
Vergeleken met aangrenzend normaal colonweefsel is gevonden dat zowel leptine
als zijn receptor tot overexpressie worden gebracht in CRC-weefsel.

Crown-like structuren (CLS)
Wanneer hypertrofische adipocyten in de WAT beginnen af **te sterven, komt hun
cellulaire inhoud vrij in de ATME. Deze celinhoud fungeert als een signaal voor
macrofagen om de stervende adipocyten te omringen en op te ruimen, waardoor
zogenaamde kroonachtige structuren (CLS) worden gecreëerd.6-10 Meerdere
receptoren op de membranen van macrofagen (bijv. tolachtige receptoren) worden
gestimuleerd en leiden tot de activering van ontstekingsroutes. De aanwezigheid
van CLS bij obese WAT wordt gezien als een biomarker van WAT-ontsteking.10 Bij
kankerpatiënten is CLS in verband gebracht met een slechtere prognose.

De associatie tussen WAT-ontsteking en kanker is eerder aangetoond voor borst-,
27-29 prostaat-, 30 en tong31 kankers. De prevalentie van CLS in vetweefsel in
de borst was bijvoorbeeld 40-50% bij borstkankerpatiënten27,28 met een hogere
prevalentie bij patiënten met overgewicht en obesitas in vergelijking met
magere patiënten. Bovendien bestond er een lineaire correlatie tussen de
grootte van adipocyten en de CLS-dichtheid in vetweefsel van de borst.27
Mechanistisch kan dit worden verklaard door hypertrofie die leidt tot de dood
van adipocyten, wat de accumulatie van macrofagen in CLS veroorzaakt. Dus,
naast systemische verhogingen van pro-inflammatoire factoren, kan obesitas ook
tumorigenese bevorderen door lokale vetweefselontsteking. In het geval van
prostaatkanker was de prevalentie van periprostatische WAT-ontsteking ongeveer
50%, en periprostatische WAT-ontsteking was geassocieerd met een hogere BMI,
een grotere adipocytengrootte en hogere tumorgraden.30

M1- en M2-macrofagen
Macrofagen kunnen worden onderverdeeld in pro-inflammatoire M1- of
anti-inflammatoire M2-classificaties. In de context van WAT-ontsteking lijken
zowel M1- als M2-macrofagen een rol te spelen in de pathogenese van CRC. Ten
eerste gaven bevindingen van een gecombineerde retrospectieve cohortstudie met
een muismodel van CRC aan dat CRC-patiënten die het afgelopen jaar > 100 g rood
vlees aten (wat als een HFD werd beschouwd) een verhoogde expressie van MCP-1
en zijn receptor CCR2 hadden. en een verhoogde incidentie van meer gevorderde
stadia van CRC. De HFD bij muizen induceerde microbiële dysbiose, bevorderde
intestinale carcinogenese, verhoogde de MCP-1/CCR2-as en rekruteerde
M2-tumor-geassocieerde macrofagen.32

Ten tweede vonden Pinto et al. dat het overwicht van anti- of pro-inflammatoire
macrofagen kan verschillen, afhankelijk van de tumor-geassocieerde locatie en
tumorstadium. Anti-inflammatoire (CD163+) macrofagen waren bijvoorbeeld
overheersend aan het tumor-invasieve front en pro-inflammatoire (CD80+) in de
aangrenzende normale mucosa. Ook waren ontstekingsremmende macrofagen
overvloediger in T2-tumoren en pro-inflammatoire macrofagen in T1-tumoren. Bij
T3-tumoren was een hogere totale macrofaag-infiltratie en een lagere
pro-inflammatoire/anti-inflammatoire ratio geassocieerd met een slechtere
overleving. Er wordt verondersteld dat wanneer een tumor zich aanvankelijk
ontwikkelt, nieuw aangeworven macrofagen pro-inflammatoir zijn en in latere
stadia kunnen overschakelen naar een anti-inflammatoir fenotype.

Ten derde toonde een onderzoek bij 20 patiënten met CRC en een gemiddelde BMI
van 27,2 kg/m2 aan dat macrofagen van het M2-achtige fenotype overheersen in
peritumoraal visceraal vetweefsel en pro-inflammatoire M1-macrofagen in CLS van
visceraal en subcutaan vetweefsel. M2-macrofagen kunnen angiogenese induceren
in peritumoraal weefsel, wat de tumorgroei bevordert. Een in vitro
co-cultuurexperiment in hetzelfde onderzoek waarbij adipocyten en een
colonkankercellijn werden gebruikt, suggereerde bewijs voor
adipocyt-kankerceloverspraak in CRC.34

Colorectale submucosale WAT-afzettingen
Meer recentelijk zijn naast het viscerale en subcutane vetweefsel ook
colorectale submucosale WAT-afzettingen gevonden. Deze submucosale WAT, in een
weefsel dat normaal gesproken geen vet bevat, kan pathogene effecten hebben.
Submucosaal vet kan plaatselijk werken als een endocrien en paracrien orgaan
dat inwerkt op aangrenzende anatomische organen. Submucosale vetophoping in de
dikke darm en/of endeldarm kan een rol spelen bij het metabool syndroom of
zelfs de ontwikkeling van CRC en gaat gepaard met een verhoogde BMI.35

Het potentieel van mediterraan dieet voor CRC-preventie
Aangezien gewichtstoename en de daaruit voortvloeiende laaggradige ontsteking
een sleutelrol lijken te spelen bij aan obesitas gerelateerde kankers zoals
CRC, kan een ontstekingsremmend mediterraan dieet een relevante strategie zijn
om de incidentie van CRC te verminderen.

Het World Cancer Research Fund (WCRF) rapporteerde inderdaad dat diëten met
veel rood vlees en weinig fruit en niet-zetmeelrijke groenten het risico op CRC
zouden kunnen verhogen. Consumptie van vitamine C-rijk voedsel, vis en vitamine
D- en multivitaminesupplementen kan het risico op CRC verminderen. Een recente
meta-analyse concludeerde dat een pro-inflammatoir westers dieet (hoge inname
van vlees en bewerkte voedingsmiddelen) geassocieerd was met een verhoogd
CRC-risico. Omgekeerd waren meer "gezonde" diëten (rijk aan fruit en groenten)
geassocieerd met een verminderd CRC-risico.

Bovendien concludeerde een meta-analyse dat het consumeren van een meer
ontstekingsremmend dieet geassocieerd was met een 12-65% verhoogd risico op CRC
in vergelijking met het consumeren van een meer ontstekingsremmend dieet. Dit
ontstekingsremmende dieet werd gekenmerkt door een hoge inname van plantaardig
voedsel en een lage inname van dierlijk voedsel.12 Een groot cohortonderzoek
wees ook uit dat meer pro-inflammatoire voedingspatronen geassocieerd waren met
een verhoogd risico op het ontwikkelen van CRC.13

In deze pilotstudie willen we onderzoeken of een 12 weken durend Mediterraan
dieet (MeD)-interventie de grootte van vetdruppels of de mate van ontsteking in
de rectale submucosa verandert van patiënten met overgewicht die een
endoscopische resectie van een gevorderd adenoom of vroege (T1 ) colo rectaal
adenocarcinoom hebben ondergaan

- Om te onderzoeken of een 12 weken durende Mediterrane Dieet (MeD) interventie
witte vetweefsel (WAT) ontsteking of vetdruppelgrootte in de rectale submucosa
vermindert bij patiënten met een BMI >= 25 kg/m2 die een endoscopische resectie
van een gevorderd adenoom hebben ondergaan of vroeg (T1) colorectaal
adenocarcinoom.

Secundaire doelstelling(en):
- Onderzoeken van de relatie tussen rectale submucosale WAT-kenmerken
(ontsteking en vetdruppelgrootte) en lichaamssamenstellingsmaten (lengte,
gewicht, taille-heupverhouding, bio-impedantie) bij patiënten met een BMI 25
kg/m2 die een endoscopische resectie hebben ondergaan van een gevorderd adenoom
of vroeg (T1) colorectaal adenocarcinoom.
- Onderzoeken van de relatie tussen rectale submucosale WAT-kenmerken
(ontsteking en vetdruppelgrootte) en insulineresistentie bij patiënten met een
BMI 25 kg/m2 die een endoscopische resectie van een gevorderd adenoom of vroeg
(T1) colorectaal adenocarcinoom hebben ondergaan.
- Onderzoek naar de relatie tussen rectale submucosale WAT-kenmerken
(ontsteking en vetdruppelgrootte) en levervet (als maat voor ectopische
vetreserves) bij patiënten met een BMI 25 kg/m2 die een endoscopische resectie
van een gevorderd adenoom hebben ondergaan of een vroege (T1) colorectaal
adenocarcinoom.
- Om te beoordelen of een 12-weekse MeD-interventie de verhouding tussen M1- en
M2-macrofagen in de rectale submucosa verandert van patiënten met een BMI 25
kg/m2 die een endoscopische resectie van een gevorderd adenoom of vroeg (T1)
colorectaal adenocarcinoom hebben ondergaan.
- Onderzoeken van de relatie tussen veranderingen in rectale submucosale
WAT-kenmerken (ontsteking en vetdruppelgrootte) en die van veranderingen in het
fecale microbioom van patiënten met een BMI 25 kg/m2 die een 12-weekse
MeD-interventie hebben gevolgd na het ondergaan van een endoscopische resectie
van een gevorderd adenoom of vroeg (T1) colorectaal adenocarcinoom.

We zullen een single-center open-label interventiestudie uitvoeren. De
studieprocedures en de 12 weken durende Mediterrane Dieet (MeD)-interventie
zijn geïntegreerd in de standaardzorgtijdlijnen voor endoscopische resectie of
endoscopische submucosale dissectie (ESD) van een gevorderd adenoom of een
vroeg stadium (T1) rectaal adenocarcinoom.

In het algemeen bestond het onderzoek uit 3 fasen: baseline & herstel,
interventie en follow-up. Figuur 1 geeft een overzicht van de onderzoeksopzet
en de belangrijkste procedures. Ten eerste bestaat de baseline- en herstelfase
uit de endoscopische resectie van het kankerweefsel, baselinebiopsie van
submucusweefsel en niet-chirurgische beoordelingsprocedures (dwz baseline
bloed- en fecale monsters, antropometrische en lichaamssamenstellingsmetingen,
een echo-elastografie van de lever en voltooiing van vragenlijsten). De
standaard postoperatieve herstelperiode na een endoscopische resectie is 3
maanden. Ten tweede bestaat de interventiefase uit de 12 weken durende
MeD-interventie. Als laatste bestaat de vervolgfase uit een postoperatieve
colonoscopie om de genezing na de resectie te controleren en een vervolgbiopsie
van het submucosale weefsel te nemen. Bovendien zullen de niet-chirurgische
beoordelingen worden herhaald.

De interventie is een 12 weken durend, ontstekingsremmend Mediterraan dieet (MeD). MeD wordt gekenmerkt door het volgende:14,15 - een hoge inname van groenten, fruit, peulvruchten, granen en noten - matige consumptie van yoghurt, kaas, eieren, gevogelte, vis en zeevruchten - matige inname van wijn bij de maaltijden - weinig of geen rood of bewerkt vlees - olijfolie is de belangrijkste bron van vet

De last voor patiënten omvat de tijdsinvestering om metingen te ondergaan bij
baseline en bij follow-up; en dieetadvisering voor aanvang van de interventie
en na 4 weken en 8 weken.

Om de last voor patiënten te minimaliseren, zijn de studieprocedures zoveel
mogelijk ingebed in het standaard zorgprotocol en tijdlijnen voor endoscopische
resectie van een gevorderd adenoom of vroeg stadium (T1) colorectaal
adenocarcinoom. De eerste 2 biopsies woren uitgevoerd tijdens de endoscopische
resectie van het kankerweefsel; de tweede 2 biopsies worden genomen tijdens de
vervolg-colonoscopie die nodig is om de aanwezigheid van eventueel resterend of
terugkerend dysplastisch weefsel vast te stellen
De risico's die gepaard gaan met het nemen van de biopsie zijn onder meer
kleine bloedingen en functionele of mechanische veranderingen na de procedure

Er zijn ook risico's verbonden aan het afnemen van bloed: pijn op de
injectieplaats en blauwe plekken. De pijn en blauwe plekken zijn
zelflimiterend. Het ongemak tijdens de antropometrische en
bio-impedantiemetingen en de echo-elastografie van de lever is minimaal.

Voordelen voor deelnemende patiënten zijn gerelateerd aan het ontvangen van een
interventie die risicofactoren voor (de progressie van) CRC kan verminderen en
daardoor hun prognose kan verbeteren. De kennis en gezondere eetgewoonten die
zijn opgedaan met de dieetadvisering blijven in handen van de patiënten, zodat
ze na de onderzoeksperiode blijvende voordelen kunnen ervaren van het volgen
van een MeD.