Effects of high-amylose maize starch and butyrylated high-amylose maize starch on azoxymethane-induced intestinal cancer in rats

Colorectal cancer (CRC) is a major cause of death worldwide. Studies suggest that dietary fibre offers protection perhaps by increasing colonic fermentative production of butyrate. This study examined the importance of butyrate by investigating the effects of resistant starch (RS) and butyrylated-RS on azoxymethane (AOM)-induced CRC in rats. Four groups (n = 30 per group) of Sprague–Dawley rats were fed AIN-93G-based diets containing a standard low-RS maize starch (LAMS), LAMS + 3% tributyrin (LAMST), 10% high-amylose maize starch (HAMS) and 10% butyrylated HAMS (HAMSB) for 4 weeks. Rats were injected once weekly for 2 weeks with 15 mg/kg AOM, maintained on diets for 25 weeks and then killed. Butyrate concentrations in large bowel digesta were higher in rats fed HAMSB than other groups (P < 0.001); levels were similar in HAMS, LAMS and LAMST groups. The proportion of rats developing tumours were lower in HAMS and HAMSB than LAMS (P < 0.05), and the number of tumours per rat were lower in HAMSB than LAMS (P < 0.05). Caecal digesta butyrate pools and concentrations were negatively correlated with tumour size (P < 0.05). Hepatic portal plasma butyrate concentrations were higher (P < 0.001) in the HAMSB compared with other groups and negatively correlated with tumour number per rat (P < 0.009) and total tumour size for each rat (P = 0.05). HAMSB results in higher luminal butyrate than RS alone or tributyrin. This is associated with reduced tumour incidence, number and size in this rat model of CRC supporting the important protective role of butyrate. Interventional strategies designed to maximize luminal butyrate may be of protective benefit in humans

Depression in Cancer: the many biobehavioural pathways driving tumor progression

Major Depressive Disorder (MDD) is common among cancer patients, with prevalence rates up to four-times higher than the general population. Depression confers worse outcomes, including non-adherence to treatment and increased mortality in the oncology setting. Advances in the understanding of neurobiological underpinnings of depression have revealed shared biobehavioral mechanisms may contribute to cancer progression. Moreover, psychosocial stressors in cancer promote: (1) inflammation and oxidative/nitrosative stress; (2) a decreased immunosurveillance; and (3) a dysfunctional activation of the autonomic nervous system and of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis. Consequently, the prompt recognition of depression among patients with cancer who may benefit of treatment strategies targeting depressive symptoms, cognitive dysfunction, fatigue and sleep disturbances, is a public health priority. Moreover, behavioral strategies aiming at reducing psychological distress and depressive symptoms, including addressing unhealthy diet and life-style choices, as well as physical inactivity and sleep dysfunction, may represent important strategies not only to treat depression, but also to improve wider cancer-related outcomes. Herein, we provide a comprehensive review of the intertwined biobehavioural pathways linking depression to cancer progression. In addition, the clinical implications of these findings are critically reviewed

Low Concentration of Sodium Butyrate from Ultrabraid+NaBu suture, Promotes Angiogenesis and Tissue Remodelling in Tendon-bones Injury

Sodium butyrate (NaBu), a form of short-chain fatty acid (SCFA), acts classically as a potent anti-angiogenic agent in tumour angiogenesis models, some authors demonstrated that low concentrations of NaBu may contribute to healing of tendon-bone injury in part at least through promotion of tissue remodelling. Here, we investigated the effects of low-range concentrations of NaBu using in vitro and in vivo assays using angiogenesis as the primary outcome measure and the mechanisms through which it acts. We demonstrated that NaBu, alone or perfused from the UltraBraid+NaBu suture was pro-angiogenic at very low-range doses promoting migration, tube formation and cell invasion in bovine aortic endothelial cells (BAECs). Furthermore, cell exposure to low NaBu concentrations increased expression of proteins involved in angiogenic cell signalling, including p-PKCβ1, p-FAK, p-ERK1/2, p-NFκβ, p-PLCγ1 and p-VEGFR2. In addition, inhibitors of both VEGFR2 and PKCβ1 blocked the angiogenic response. In in vivo assays, low concentrations of NaBu induced neovascularization in sponge implants in mice, evidenced by increased numbers of vessels and haemoglobin content in these implants. The findings in this study indicate that low concentrations of NaBu could be an important compound to stimulate angiogenesis at a site where vasculature is deficient and healing is compromised

Kinetische Untersuchungen zur Diffusion von Gallensäuren durch SUV und LUVET Modellmembranen

Bei der Analyse der Diffusion von Gallensäuren durch Lipiddoppelmembranen (SUV´s, LUVET´s) erweisen sich die lipophilen Gallensäuren als besonders diffusionsfreudig. Zu diesen können die LC, CDC und die DC gezählt werden. Die deutlich hydrophilere und therapeutisch bedeutende UDC permeiert ebenfalls durch Liposomenmembranen, hat jedoch eine geringere Geschwindigkeitskonstante. Konjugierte Gallensäuren zeigen dagegen nur eine minimale Diffusionsrate. Weiterhin wurde nachgewiesen, daß eine deutliche Abhängigkeit der Permeation von der Gallensäurenkonzentration besteht. Mit steigender Konzentration erhöht sich die Geschwindigkeit. Auch bei diesen Experimenten sind die lipophileren Substanzen die schnelleren. Zudem kann festgehalten werden, daß auch eine Temperaturerhöhung bis auf 37 °C und ein Abfall des pH- Wertes auf 5,4 einen positiven Einfluß auf die Permeabilitätsrate von Gallensäuren haben. Umgekehrt verhält es sich bei einer Temperaturminderung auf 10 °C und einer pH- Erhöhung auf 9,4. Eine gleichzeitige pH- Minderung und Temperaturerhöhung hat einen additiven Effekt auf die Diffusion. Geschwindigkeitssteigernd erweist sich auch die Verwendung größerer Liposomen. Eine Steigerung des Liposomendurchmessers geht mit einer Zunahme der Permeabilität einher. Auch die Zugabe von Ethanol bewirkt eine Zunahme der Diffusion durch Liposomenmembranen. Eine herabgesetzte Diffusionsrate kann bei Änderungen in der Lipidkomposition von Lipiddoppelmembranen beobachtet werden. Ein Einbau von Cholesterin führt eine deutliche Minderung der Permeation aller Gallensäuren herbei, wobei die lipophilen Gallensäuren auch weiterhin rascher permeieren. Ein Cholesteringehalt von 20% (w/w) wirkt dabei stärker hemmend als ein Gehalt von 10% (w/w). Im zweiten Abschnitt der vorliegenden Arbeit konzentrieren sich die Beobachtungen auf den Einfluß von Ethanol auf Lipiddoppelmembranen. Es kann gezeigt werden, daß Ethanol einen membrandestabilisierenden Effekt hat, der um so stärker ist, je höher die Ethanolkonzentration gewählt wird. Die DPH- Fluoreszenzversuche lassen zudem erkennen, daß Ethanol zu einer Reduktion der Membranordnung führt und damit zu einer Zunahme der Membranfluidität. Ein Einbau von UDC in die Liposomenmembran hat dagegen einen membran-stabilisierenden Effekt und reduziert die Ethanolwirkung. Dieser Effekt ist zu der Menge der in der Membran eingebauten UDC proportional. Der Cholesterineinbau in die Membran zeigt ähnliche Effekte wie der Einbau von UDC. Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern zusätzliche Erklärungen für Phänomene beim therapeutischen Einsatz von Gallensäuren, die bisher nur mangelhaft zu verstehen waren. So kann aus den Diffusionsstudien die Erkenntnis gewonnen werden, daß bei der Diffusion von mehr apolaren Gallensäuren, wie z.B. der CDC, eine leichtere Diffusion durch Membranen möglich ist als für die mehr polaren Moleküle. In der PBC sind vor allem die mehr apolaren Gallensäuren nachweisbar und stellen somit einen vielleicht wichtigen pathophysiologischen Faktor dar, der sich eventuell durch Einbau von Cholesterin in Membranen oder durch Applikation von UDC mindern läßt. UDC scheint jedoch auch gegen andere schädigende Substanzen eine protektive Wirkung zu haben. Ethanolinduzierte Schädigungen an Membranen konnten z.B. durch die Anwendung von UDC deutlich reduziert werden. Eine wenig geschädigte oder sogar intakte Membran kann ihren vielfältigen Funktionen gerecht werden, z.B. die Funktion von Transportsystemen aufrechterhalten. Dies könnte erklären, warum UDC bei primär biliären Leberkrankheiten eine Cholestase vermindert oder sogar aufheben kann, die heute weitgehend mit einer Schädigung membranständiger Carriersysteme erklärt wird

Antimicrobial potential of probiotic or potentially probiotic lactic acid bacteria, the first results of the international European research project PROPATH of the PROEUHEALTH cluster

The EU-funded PROPATH project addresses the important health issue of prevention of gastrointestinal disorders through probiotics and prebiotics. Seven European laboratories are co-operating in this project, which aims to isolate and characterize the relevant antimicrobial agents to combat Gram-negative bacteria including Helicobacter pylori and Salmonella enterica serovar Typhimurium. In this paper, the first results on the screening for probiotic or potentially probiotic lactobacilli that exhibit antimicrobial activity towards these Gram-negative pathogenic bacteria are presented. Spot-on-lawn assays, well-diffusion assays and time-kill studies were performed among the lactic acid bacteria strains that were either collected from fermented foods and faeces (breast-fed babies, infants and animals) or isolated from commercial products to investigate whether any of the collected strains were inhibiting growth of or were killing certain indicator bacteria. Strains inhibiting the gastrointestinal pathogens mentioned above were found. Evidence has been obtained that compounds different from organic acids are produced