A B9-vitamin élettani és kórélettani jelentősége. Összegzés a folsav táplálékkiegészítőként történő alkalmazásának 30. évfordulójára = Physiological and pathophysiological significance of vitamin B9Summary on the occasion of the 30-year introduction of folic acid as a dietary supplement

Absztrakt: A B9-vitaminhoz, vagy más néven foláthoz természetes és szintetikus formában juthatunk hozzá, főként zöldségfélék vagy folsavtartalmú táplálékkiegészítők fogyasztásával. Hozzájárul a sejtek megfelelő fejlődéséhez és osztódásához, ezáltal jelenléte nélkülözhetetlen bizonyos alapvető anyagcsere-folyamatok lejátszódásához. Környezeti tényezők, örökletes faktorok és az öregedés következtében fellépő szervezetszintű csökkenése genetikai, epigenetikai, valamint metabolikus változásokhoz is vezethet. Összefüggésbe hozható többek között a megaloblastos anaemia, különféle szív- és érrendszeri (például érelmeszesedés, stroke), szülészeti (például placentaleválás, spontán vetélés, koraszülés, velőcsőzáródási rendellenesség), neuropszichiátriai (például Alzheimer-kór, Parkinson-kór, depresszió) és daganatos megbetegedések kialakulásával. A vitamin a fent említett kórállapotok mindegyike esetén preventív hatású, azonban bizonyos daganatos megbetegedések szempontjából terápiás alkalmazásának ideje nagy körültekintést igényel, ugyanis a már fennálló rákelőző állapot progresszióját elősegítheti. Pótlása több mint 60 országban szabályozott keretek között folyik a lakosság minimális folsavellátottságának elérése és a folsavhiányhoz köthető kórállapotok megelőzése érdekében. Habár 1998-ban a táplálék dúsításának bevezetését aggodalom övezte a B9-vitamin karcinogenezisben betöltött feltételezett szerepe miatt, a jelenlegi statisztikai adatok nem támasztják alá ilyenfajta egészségkárosító hatását. Ellenben számos jótékony tulajdonsága mutatkozik meg, ami a kezdeményezéshez csatlakozó országok számának bővülését eredményezheti a közeljövőben. Amellett, hogy a folsav széles körben használt táplálékkiegészítő, az onkológiai gyógyászatban is előszeretettel alkalmazzák (leukovorin) egyes kemoterápiás szerek (például metotrexát, 5-fluorouracil) hatékonyságának fokozására. Orv Hetil. 2019; 160(28): 1087–1096. | Abstract: Vitamin B9, also known as folate, can be found in natural and synthetic forms, mostly in vegetables or folic acid containing food supplements. By participating in the proper cell development and division, its presence is indispensable for certain basic metabolic processes. The decreased folate level of the body, mainly caused by environmental and hereditary factors as well as aging, can lead to genetic, epigenetic and metabolic changes. It can be related to the development of megaloblastic anemia, various cardiovascular diseases (such as atherosclerosis, stroke) obstetrical complications (such as abruption of the placentae, spontaneous abortion, preterm delivery, neural tube defect), neuropsychiatric diseases (such as Alzheimer’s disease, Parkinson’s disease, depression) and tumors. The vitamin has a preventive effect in all the above-mentioned diseases, however, in the case of tumor existence, its therapeutic use requires great care, as it may promote the progression of certain precancerous lesions. Food fortification with folic acid is currently being carried out in more than 60 countries in order to ensure a minimum vitamin B9 requirement for the population and therefore to prevent the development of the diseases that are connected to folic acid deficiency. Due to its assumable role in carcinogenesis, an initial concern had taken place when fortification was implemented (1998), however, the present statistical data do not confirm such adverse health effects. On the other hand, several beneficial properties can be connected to the vitamin, that can be the reason why more and more countries are considering to join this program. Besides the fact that folic acid is a widely used food supplement, it is also applied in oncological medicine (leucovorin) to increase the effectiveness of certain chemotherapeutical drugs (e.g. methotrexate, 5-fluorouracil). Orv Hetil. 2019; 160(28): 1087–1096

A plazmában keringő szabad DNS jellemzői és diagnosztikai alkalmazási lehetőségei vastagbélrák esetén = Characteristics and diagnostic applications of circulating cell-free DNA in colorectal cancer

Absztrakt: A vastagbélrák (CRC) incidenciája és mortalitása is kiemelkedően magas a közép-európai országokban, hazánkban a második leggyakoribb daganattípus mind a férfiak, mind a nők körében. Az évente újonnan regisztrált betegek száma 10 000 köré tehető. Ezek az adatok jelzik, hogy szükséges olyan szűrőmódszerek kifejlesztése, amelyek a betegek számára kevéssé megterhelőek, ezáltal növelhető a vizsgálatokon történő részvétel. A vérben található, sejten kívüli szabad DNS (skDNS) szintje bizonyos fiziológiás állapotokban megnő, többek között terhesség vagy erőteljes fizikai aktivitás esetén. Az skDNS koncentrációja azonban egyes kórállapotokban, például autoimmun és gyulladásos megbetegedésekben, valamint különböző daganattípusokban, többek között vastagbélrákban is emelkedett értéket mutat. Az skDNS eredetére, funkciójára és hatásmechanizmusára vonatkozóan számos tanulmány található a szakirodalomban. Jelen összefoglaló közleményünk célja a szabad DNS mennyiségi és minőségi változásainak ismertetése, funkcióinak áttekintése, valamint diagnosztikus alkalmazási lehetőségeinek bemutatása a vastagbélrák korai észlelésének szempontjából. A szabad-DNS-molekulák többféle módon kerülhetnek a keringésbe, az apoptózis és nekrózis mellett az élő sejtek által történő direkt szekréció is lehetséges. Daganat kialakulása esetén az egészséges és a rákos sejtek egyaránt képesek DNS-t kibocsátani a perifériás vérbe, így a tumorsejtekben bekövetkező genetikai (például mutáció: APC, KRAS, BRAF) és epigenetikai (például DNS-metiláció: SEPT9, SFRP1) elváltozásokat a szabad-DNS-frakcióban is vizsgálhatjuk. Számos nagy áteresztőképességű, érzékeny és automatizált módszer is rendelkezésünkre áll, amelyek lehetőséget biztosítanak a minták standardizált feldolgozására, illetve a markerek kvantitatív elemzésére. Ezek a fejlesztések segíthetnek különböző alternatív szűrési módszerek kialakításában, amelyek a klinikai gyakorlatba is könnyedén beépíthetők, így hozzájárulhatnak a betegségek mielőbbi diagnosztizálásához. Orv Hetil. 2019; 160(30): 1167–1177. | Abstract: The incidence and mortality of colorectal cancer (CRC) are considerably high in Central European countries, it is the second most common cancer in both men and women in Hungary with 10,000 newly registered patients per year. These data indicate the necessity of new screening methods that are more comfortable for patients, hence the compliance can be increased. Cell-free DNA (cfDNA) level in blood is elevated in certain physiological conditions, such as pregnancy or high physical activity. Furthermore, cfDNA concentration alterations can also be detected in some pathological processes; increased cfDNA amount was observed in autoimmune and inflammatory diseases, as well as in various cancers including CRC. Numerous studies about origin, function, and mechanism of cfDNA can be found in the scientific literature. In this review, we aimed to describe the quantitative and qualitative changes of cfDNA, to present its functions, and to provide an overview of the available diagnostic applications for CRC. CfDNA can be released to the circulatory system via apoptosis, necrosis or by direct secretions by living cells. In cancer patients, cfDNA can originate from healthy and cancer cells, hence genetic (e.g. mutations in APC, KRAS, BRAF) and epigenetic (e.g. methylation in SEPT9, SFRP1) alterations of tumor cells can be examined in cfDNA fraction. Several high-throughput, sensitive and even automated methods are available providing opportunity to perform standardized sample preparation and to analyse biomarker candidates quantitatively. These enhancements can help to develop alternative screening methods that can be easily integrated into the clinical practice and can contribute to early cancer detection. Orv Hetil. 2019; 160(30): 1167–1177

Az ösztrogének lehetséges szerepe a vastagbéldaganatok kialakulásában = Potential role of estrogens in colorectal tumour development

Absztrakt: A colorectalis carcinoma (CRC) az egyik leggyakrabban előforduló daganatos megbetegedés világszerte. A sporadikus vastagbélrák incidenciája ötvenéves kor alatt alacsonyabb, majd az életkor előrehaladtával nő, továbbá jellegzetes klinikai, lokalizáció szerinti és molekuláris eltérést mutathat a nők és a férfiak között. Epidemiológiai és molekuláris biológiai kutatások eredményei szerint az ösztradiol (E2) által szabályozott jelútrendszer meghatározó szerepet játszik a CRC kialakulásában és prognosztikájában, döntően a vastagbélhámban domináns ösztrogénreceptor-bétán (ERβ) keresztül. Az ösztradiol emésztőrendszeri hatásai igen sokrétűek, az ép és tumoros vastagbélhámsejtekre gyakorolt hatását in vitro és in vivo vizsgálatok egyaránt igazolták. Az ösztrogénreceptor-alfával (ERα) ellentétben az ERβ aktivációja a sejtosztódást gátolja és az apoptózist fokozza, a béta-receptor kifejeződése ugyanakkor mind az élettani öregedés, mind a vastagbél kórállapotaiban megváltozhat. Az ösztradiol ERβ által közvetített daganatellenes hatása a sejtproliferáció gátlása, az apoptózis serkentése, az áttétképzés gátlása és gyulladáscsökkentő hatása révén valósulhat meg. Sejtkultúra- és állatkísérletes kutatások eredményei alapján az ösztrogénreceptor-bétára szelektíven ható receptormodulátorok (szelektív ösztrogénreceptor-modulátor [SERM]) és a fitoösztrogének új, hozzáadott kezelési lehetőséget jelenthetnek az idült gyulladással és a kóros sejtproliferációval jellemezhető colorectalis megbetegedésekben. Orv Hetil. 2020; 161(14): 532–543. | Abstract: Colorectal cancer (CRC) is one of the most common types of cancers worldwide. The incidence of sporadic CRC is lower in individuals below 50 years and increases with age, furthermore, it shows typical clinical, macroscopic and molecular differences between females and males. According to the results of epidemiological and molecular biology studies, the estradiol-regulating signaling pathway plays an important role in the development and prognosis of CRC, predominantly through estrogen receptor beta (ERβ), which is dominant in the colonic epithelium. Estradiol has multiple gastrointestinal effects, which were confirmed by in vitro and in vivo studies on histologically intact and cancerous cells as well. In contrast to estrogen receptor alpha (ERα), the activation of ERβ inhibits cell proliferation and enhances apoptosis, nevertheless, the expression of estrogen receptor beta can change both during physiological ageing and in colorectal disorders. The ERβ-mediated antitumour effects of estradiol may be exerted through inhibition of cell proliferation, stimulation of apoptosis, inhibition of metastasis formation and its anti-inflammatory activity. Based on the results of cell culture and animal studies, selective modulators of estrogen receptor beta (selective estrogen receptor modulator [SERM]) and phytoestrogens can be new, additional therapeutic options in the treatment of colorectal diseases characterized by chronic inflammation and uncontrolled cell proliferation. Orv Hetil. 2020; 161(14): 532–543

Methodological and Biological Factors Influencing Global DNA Methylation Results Measured by LINE-1 Pyrosequencing Assay in Colorectal Tissue and Liquid Biopsy Samples

Long interspersed nuclear element 1 (LINE-1) bisulfite pyrosequencing is a widely used technique for genome-wide methylation analyses. We aimed to investigate the effects of experimental and biological factors on its results to improve the comparability. LINE-1 bisulfite pyrosequencing was performed on colorectal tissue (n = 222), buffy coat (n = 39), and plasma samples (n = 9) of healthy individuals and patients with colorectal tumors. Significantly altered methylation was observed between investigated LINE-1 CpG positions of non-tumorous tissues (p ≤ 0.01). Formalin-fixed, paraffin-embedded biopsies (73.0 ± 5.3%) resulted in lower methylation than fresh frozen samples (76.1 ± 2.8%) (p ≤ 0.01). DNA specimens after long-term storage showed higher methylation levels (+3.2%, p ≤ 0.01). In blood collection tubes with preservatives, cfDNA and buffy coat methylation significantly changed compared to K3EDTA tubes (p ≤ 0.05). Lower methylation was detected in older (>40 years, 76.8 ± 1.7%) vs. younger (78.1 ± 1.0%) female patients (p ≤ 0.05), and also in adenomatous tissues with MTHFR 677CT, or 1298AC mutations vs. wild-type (p ≤ 0.05) comparisons. Based on our findings, it is highly recommended to consider the application of standard DNA samples in the case of a possible clinical screening approach, as well as in experimental research studies

A Liquid Biopsy-Based Approach for Monitoring Treatment Response in Post-Operative Colorectal Cancer Patients

Monitoring the therapeutic response of colorectal cancer (CRC) patients is crucial to determine treatment strategies; therefore, we constructed a liquid biopsy-based approach for tracking tumor dynamics in non-metastatic (nmCRC) and metastatic (mCRC) patients (n = 55). Serial blood collections were performed during chemotherapy for measuring the amount and the global methylation pattern of cell-free DNA (cfDNA), the promoter methylation of SFRP2 and SDC2 genes, and the plasma homocysteine level. The average cfDNA amount was higher (p < 0.05) in nmCRC patients with recurrent cancer (30.4 ± 17.6 ng) and mCRC patients with progressive disease (PD) (44.3 ± 34.5 ng) compared to individuals with remission (13.2 ± 10.0 ng) or stable disease (12.5 ± 3.4 ng). More than 10% elevation of cfDNA from first to last sample collection was detected in all recurrent cases and 92% of PD patients, while a decrease was observed in most patients with remission. Global methylation level changes indicated a decline (75.5 ± 3.4% vs. 68.2 ± 8.4%), while the promoter methylation of SFRP2 and SDC2 and homocysteine level (10.9 ± 3.4 µmol/L vs. 13.7 ± 4.3 µmol/L) presented an increase in PD patients. In contrast, we found exact opposite changes in remission cases. Our study offers a more precise blood-based approach to monitor the treatment response to different chemotherapies than the currently used markers