Implication de MEK1 et MEK2 dans l'initiation et la progression du cancer colorectal

Une dérégulation de la voie de signalisation Ras/Raf/MEK/ERK1/2 est observée dans plus de 30% des cancers et des mutations activatrices de RAS sont observées dans 30% à 50% des adénomes colorectaux. À la suite d’une analyse extensive de biopsies de tumeurs colorectales humaines par micromatrices tissulaires (TMA), nous avons observé que 44% des tissus cancéreux exprimaient MEK1/2 phosphorylés, contre 10% des tissus normaux. L'analyse des TMA a également révélé que 79% des tumeurs arboraient un marquage nucléaire de MEK1/2 phosphorylés, contre 4 % pour les tissus normaux. Bien que la voie MEK/ERK1/2 soit fréquemment activée dans les cancers, le rôle précis des isoformes de MEK1 et de MEK2 n'a jamais été clairement établie. De même, l'impact de cette localisation nucléaire aberrante de phospho-MEK1/2, dans l'initiation et la progression des cancers colorectaux, est inconnu. Lors d'un premier projet, nous avons démontré, que l’expression de MEK1 ou MEK2 activé est suffisante pour transformer in vitro des cellules intestinales épithéliales de rat (IEC-6). L'expression des mutants actifs de MEK1 ou MEK2 est suffisante pour induire une dérégulation de la prolifération cellulaire et engendrer la formation d'adénocarcinomes invasifs dans un modèle de greffe orthotopique du côlon chez la souris. Nous avons également démontré que l'inhibition de MEK2 par shRNA supprime complètement la prolifération des lignées humaines de cancer du côlon, alors que la suppression de MEK1 a peu d'effet sur la capacité de prolifération. Le deuxième projet, nous a permis d'observer que l'expression d'un mutant nucléaire de MEK1 dans les cellules IEC-6 transforme drastiquement les cellules. Une augmentation de prolifération, une résistance à l'anoikose, un dérèglement du cycle cellulaire, de l'instabilité chromosomique (CIN), de la tétra/aneuploïdie sont observés. La caractérisation des mécanismes responsables de cette localisation aberrante de MEK1/2 phosphorylés, a permis d'identifier la protéine Sef, un régulateur de la localisation cytoplasmique de MEK/ERK1/2. Nous avons démontré que l'expression d'une forme oncogénique de Ras (H-RasV12) inhibe l'expression de Sef, engendrant alors une accumulation nucléaire de MEK1/2 activés. Plus encore, la réexpression de Sef restaure la localisation cytoplasmique de MEK1/2 et renverse les propriétés tumorigéniques ainsi que l'aneuploïdie induite par Ras activé. Un troisième projet, visant la caractérisation des mécanismes associés à la CIN et à l'aneuploïde engendrés par l'activation aberrante de la voie de Ras-ERK1/2, a permis d'observer que l'hyperactivation de ERK1/2 induit des anomalies mitotiques menant à la binucléation. Une localisation erronée et une surexpression de la kinase Aurora A, de même que des protéines de passage du complexe chromosomique (CPC), Aurora B, Survivine et INCENP, sont observées. L'inhibition partielle de l'activation de ERK1/2 par de faible dose de PD184352, un inhibiteur de MEK1/2, est suffisante pour renverser la surexpression de ces régulateurs mitotiques, de même que corriger les anomalies de la mitose et réduire la tétra/aneuploïdie engendrée par Ras oncogénique. Ainsi, nous avons démontré, pour la première fois, que la voie des MAP kinases ERK1/2 est impliquée dans la CIN, la tétraploïdie et l'aneuploïdie. Nos résultats suggèrent que la perte de Sef est un événement oncogénique précoce, qui contribue à la localisation nucléaire aberrante de MEK1/2 qui est observée dans les tumeurs colorectales. Cette localisation anormale de MEK1/2 est associée à l'initiation de la transformation, la progression tumorale et la CIN, via l'activité soutenue de ERK1/2. Ces informations sont capitales et démontrent l’importance de la voie de signalisation Ras/Raf/MEK/ERK1/2 dans le processus de tumorigénèse colorectale.

Evaluating DNA damage response (DDR) activation in human prostate cancer

Introduction: Au Canada, le cancer de la prostate est le cancer le plus fréquemment diagnostiqué chez les hommes et le plus mortel après les cancers du poumon et du côlon. Il y a place à optimiser le traitement du cancer de la prostate de manière à mettre en œuvre une médecine personnalisée qui s’adapte aux caractéristiques de la maladie de chaque patient de façon individuelle. Dans ce mémoire, nous avons évalué la réponse aux dommages de l’ADN (RDA) comme biomarqueur potentiel du cancer de la prostate. Les lésions potentiellement oncogènes de l'ADN déclenche une cascade de signalisation favorisant la réparation de l'ADN et l’activation des points de contrôle du cycle cellulaire pour préserver l’intégrité du génome. La RDA est un mécanisme central de suppression tumorale chez l’homme. La RDA joue un rôle important dans l’arrêt de la prolifération des cellules dont les génomes sont compromis, et donc, prévient la progression du cancer en agissant comme une barrière. Cette réponse cellulaire détermine également comment les cellules normales et cancéreuses réagissent aux agents utilisés pour endommager l'ADN lors du traitement du cancer comme la radiothérapie ou la chimiothérapie, en plus la présence d,un certain niveau de RDA dans les cellules du cancer de la prostate peuvent également influer sur l'issue de ces traitements. L’activation des signaux de la RDA peut agir comme un frein au cancer dans plusieurs lésions pré-néoplasiques de l'homme, y compris le cancer de la prostate. Il a été démontré que la RDA est augmentée dans les cellules de néoplasie intra- épithéliale (PIN) comparativement aux cellules prostatiques normales. Toutefois, le devient de la RDA entre le PIN et l’adénocarcinome est encore mal documenté et aucune corrélation n'a été réalisée avec les données cliniques des patients. Notre hypothèse est que les niveaux d’activation de la RDA seront variables selon les différents grades et agressivité du cancer de la prostate. Ces niveaux pourront être corrélés et possiblement prédire les réponses cliniques aux traitements des patients et aider à définir une stratégie plus efficace et de nouveaux biomarqueurs pour prédire les résultats du traitement et personnaliser les traitements en conséquence. Nos objectifs sont de caractériser l'activation de la RDA dans le carcinome de la prostate et corréler ses données avec les résultats cliniques. Méthodes : Nous avons utilisé des micro-étalages de tissus (tissue microarrays- TMAs) de 300 patients ayant subi une prostatectomie radicale pour un cancer de la prostate et déterminé le niveau d’expression de protéines de RDA dans le compartiment stromal et épithélial des tissus normaux et cancéreux. Les niveaux d’expression de 53BP1, p-H2AX, p65 et p-CHK2 ont été quantifiés par immunofluorescence (IF) et par un logiciel automatisé. Ces marqueurs de RDA ont d’abord été validés sur des TMAs-cellule constitués de cellules de fibroblastes normales ou irradiées (pour induire une activation du RDA). Les données ont été quantifiées à l'aide de couches binaires couramment utilisées pour classer les pixels d'une image pour que l’analyse se fasse de manière indépendante permettant la détection de plusieurs régions morphologiques tels que le noyau, l'épithélium et le stroma. Des opérations arithmétiques ont ensuite été réalisées pour obtenir des valeurs correspondant à l'activation de la RDA qui ont ensuite été corrélées à la récidive biochimique et l'apparition de métastases osseuses. Résultats : De faibles niveaux d'expression de la protéine p65 dans le compartiment nucléaire épithélial du tissu normal de la prostate sont associés à un faible risque de récidive biochimique. Par ailleurs, nous avons aussi observé que de faibles niveaux d'expression de la protéine 53BP1 dans le compartiment nucléaire épithéliale du tissu prostatique normal et cancéreux ont été associés à une plus faible incidence de métastases osseuses. Conclusion: Ces résultats confirment que p65 a une valeur pronostique chez les patients présentant un adénocarcinome de la prostate. Ces résultats suggèrent également que le marqueur 53BP1 peut aussi avoir une valeur pronostique chez les patients avec le cancer de la prostate. La validation d'autres marqueurs de RDA pourront également être corrélés aux résultats cliniques. De plus, avec un suivi des patients plus long, il se peut que ces résultats se traduisent par une corrélation avec la survie. Les niveaux d'activité de la RDA pourront éventuellement être utilisés en clinique dans le cadre du profil du patient comme le sont actuellement l’antigène prostatique spécifique (APS) ou le Gleason afin de personnaliser le traitement.

Detecting uterine cervical cancer cells using molecular biomarkers

Arrière-plan: les cellules tumorales circulantes (CTC) sont détectables dans de nombreux cancers et peuvent être utiles cliniquement pour le pronostic de la maladie, pour mesurer la récidive et pour prédire la sensibilité aux medicaments chimiothérapeutiques. Au cours des dernières années, l’études des CTC dans de nombreux cancers tels que le cancer du sein, du poumon, du côlon et de la prostate a grandement évolué. Alternativement, il y peu d'études à ce sujet concernant le cancer du col de l’utérus (CCU). Objectifs: Notre objectif est d’optimiser le processus d'enrichissement des CTC dans le CCU et la détection moléculaire des biomarqueurs E6 et E7. Matériel et Méthodes: Dans l’optique de mimer la présence de CTC dans le sang, nous avons dilué des cellules cancéreuses CaSki VPH16-positif provenant d’un CCU dans du sang humain prélevé sur des volontaires sains. Les CaSki ont été collectées suite à une centrifugation par densité avec le Ficoll, la lyse des globules rouges (RBC) et la lyse des RBC combinée avec un enrichissement positif et négatif à l’aide de marqueurs de surface cellulaire. Les CTC ont été détectées par la mesure d’expression des oncogènes E6 et E7 du virus du papillome humain (VPH), de la cytokératine 19 (CK19) et de la cycline p16INK4 en utilisant la technique quantitative en temps réel de Reverse Transcriptase-Polymerase Chain Reaction (qRT-PCR). Pour valider notre méthode de détection des CTC in vivo, nous avons recruté dix patientes atteintes d’un CCU VPH16 positif et six contrôles sains. Résultats: Dans le modèle de dilutions de cellules CaSki, la lyse des RBC seule ou combinée avec l'enrichissement négatif ou positif suggèrent des limites de détection de 1 CTC par mL de sang pour tous les biomarqueurs moléculaires utilisés. La sensibilité de détection est accrue lors de l'utilisation de l’enrichissement positif et négatif en réduisant le bruit de fond causé par les monocytes sanguins. Contrairement aux oncogènes E6 et E7, les marqueurs CK19 et p16INK4A ont été détectés chez des individus sains, les niveaux d'expression de base appropriés doivent donc être déterminés avec précision par rapport aux patientes CCU. Le gradient de densité par Ficoll a une limite de détection de seulement environ 1000 cellules par mL de sang. Enfin, les CTC ont été détectées dans 2/10 patientes en utilisant le marqueur CK19. Cependant, ces patientes étaient négatives pour les oncogènes E6/E7. Le marqueur p16INK4A était exprimé au même niveau dans tous les échantillons (CCU et normaux). Conclusion: Notre étude suggère que les oncogènes E6 et E7 du VPH16 sont les marqueurs biologiques les plus sensibles et spécifiques en qRT-PCR pour détecter les CTC dans le modèle de dilution de cellules de CCU dans le sang. Chez les patientes atteintes d’un CCU de stade précoce, seulement CK19 a révélé la présence potentielle de CTC, ce qui suggère que ces cellules sont rares à ce stade de la maladie. Mots clés: cancer du col de l’utérus, cellules tumorales circulantes, RT-qPCR, E6 et E7, CK19, p16INK4A, enrichissement immunomagnétique, détection moléculaire.

“Reconstruction of Gene Regulatory Network from Expression Profile of Plasma RNA Data of Colorectal Cancer Patients using Soft Computing Techniques”

Microarray data analysis is one of data mining tool which is used to extract meaningful information hidden in biological data. One of the major focuses on microarray data analysis is the reconstruction of gene regulatory network that may be used to provide a broader understanding on the functioning of complex cellular systems. Since cancer is a genetic disease arising from the abnormal gene function, the identification of cancerous genes and the regulatory pathways they control will provide a better platform for understanding the tumor formation and development. The major focus of this thesis is to understand the regulation of genes responsible for the development of cancer, particularly colorectal cancer by analyzing the microarray expression data. In this thesis, four computational algorithms namely fuzzy logic algorithm, modified genetic algorithm, dynamic neural fuzzy network and Takagi Sugeno Kang-type recurrent neural fuzzy network are used to extract cancer specific gene regulatory network from plasma RNA dataset of colorectal cancer patients. Plasma RNA is highly attractive for cancer analysis since it requires a collection of small amount of blood and it can be obtained at any time in repetitive fashion allowing the analysis of disease progression and treatment response.

Efecto de la hipoxia-reoxigenación y las radiaciones ionizantes en la captación de glucosa en líneas tumorales de seno y colon cocultivadas con células endoteliales.

La captación de glucosa y su conversión en lactato juega un papel fundamental en el metabolismo tumoral, independientemente de la concentración de oxígeno presente en el tejido (efecto Warburg). Sin embrago, dicha captación varía de un tipo tumoral a otro, y dentro del mismo tumor, situación que podría depender de las características microambientales tumorales (fluctuaciones de oxígeno, presencia de otros tipos celulares) y de factores estresores asociados a los tratamientos. Se estudió el efecto de la hipoxia-reoxigenación (HR) y las radiaciones ionizantes (RI) sobre la captación de glucosa, en cultivos de líneas tumorales MCF-7 y HT-29, cultivadas de forma aislada o en cocultivo con la línea celular EAhy296. Se encontró que la captación de glucosa en HR es diferente para lo descrito en condiciones de hipoxia permanente y que es modificada en el cocultivo. Se identificaron poblaciones celulares dentro de la misma línea celular, de alta y baja captación de glucosa, lo que implicaría una simbiosis metabólica de la célula como respuesta adaptativa a las condiciones tumorales. Se evaluó la expresión de NRF2 y la translocación nuclear de NRF2 y HIF1a, como vías de respuesta a estrés celular e hipoxia. La translocación nuclear de las proteínas evaluadas explicaría el comportamiento metabólico de las células tumorales de seno, pero no de colon, por lo cual deben existir otras vías metabólicas implicadas. Las diferencias en el comportamiento de las células tumorales en HR en relación con hipoxia permitirá realizar planeaciones dosimétricas más dinámicas, que reevalúen las condiciones de oxigenación tumoral constantemente.

Experiencia en el manejo de cancer colorrectal en el hospital universitario mayor - Mederi

Introducción: El cáncer colorrectal es el tercer cáncer más diagnosticado en los hombres y el segundo en las mujeres a nivel mundial. Hasta 1.000 casos nuevos se diagnostican en Colombia cada año, por lo que es importante conocer la experiencia con esta patología en un centro de experiencia recientemente creado en el “Méderi, Hospital Universitario Mayor”. Materiales y métodos: Se realizó un estudio de corte transversal de la población con diagnóstico de cáncer colorrectal atendida entre agosto 2012 y diciembre 2014 que corresponde al tiempo de funcionamiento del servicio de Coloproctología. Resultados: Se atendieron un total de 152 pacientes con cáncer colorrectal en la institución. Se operó el 91% de los pacientes. El estadío más frecuente fue el IV. Solo el 4.9% presentó dehiscencia de anastomosis, datos concordantes con la literatura cuando el manejo es a cargo de expertos. El subtipo histológico más frecuente fue adenocarcinoma moderadamente diferenciado y la mortalidad perioperatoria de 2.63%. Discusión: El cáncer colorrectal es una entidad con alta morbimortalidad lo cual puede cambiar si se realizan pruebas de tamizaje, para realizar un manejo temprano y oportuno. Además juega un papel importante la experiencia del cirujano y la discusión de los pacientes en juntas multidisciplinarias. Palabras clave: cáncer de colon, cáncer de recto, epidemiología, estadificación

Prebiotics and bowel cancer

Bowel cancer is a growing malignancy, with more than a million annual cases reported worldwide. It has been suggested that there is microbial involvement in onset of the disease and that an altered composition has previously been observed in those suffering from the malignancy, compared to healthy counterparts. The use of prebiotic functional foods to modify the colonic microflora may provide a method of reducing genotoxic potential within the colon, whilst offering-Protective strategies in the form of metabolites such as butyrate. The following review highlights some of the studies that demonstrate the potentia role for prebiotics as protective factors against bowel cancer.

The role of the gastrointestinal microbiota in colorectal cancer

Both environmental and genetic factors contribute to cancers of the gastrointestinal tract including, the stomach, colon and rectum. The mechanisms associated with gastrointestinal cancer causation and prevention are largely unknown and the subject of much research. Many of the proposed mechanisms implicate the metabolic activities of the bacterial biota normally resident in the gastrointestinal tract. This review examines both the adverse and beneficial consequences of bacterial activity of the gastrointestinal tract focusing, in particularly on the stomach and large intestine. Studies on the role of the bacterial biota in colon carcinogenesis have also resulted in several useful biomarkers for use in human.

Probiotics and cancer: from in vitro to human studies

Studies in cell cultures and animal models provide evidence that probiotics can beneficially influence various stages in development of colon cancer including tumor initiation, promotion and metastasis. For example, oral administration of Lactobacillus and Bifidobacterium strains can prevent genotoxic damage to the colonic epithelium (considered to be an early stage of the carcinogenic process). Administration to rats of probiotics reduced the incidence of carcinogen-induced pre-cancerous lesions (aberrant crypt foci) in the colon. Furthermore a combination of Bifidobacterium longum and inulin (a prebiotic) was more effective than either treatment alone. In this latter study, the dietary treatments were given after exposure to the carcinogen, which suggests that the protective effects were being exerted at the promotional phase of carcinogenesis. L. acidophilus feeding has been shown to decrease the incidence of colon tumors in rats challenged with a carcinogen and B. longum reduced the incidence of carcinogeninduced colon, liver and mammary tumors. There is limited evidence from epidemiological studies for protective effects of products containing probiotics in humans, but a number of recent dietary intervention studies in healthy subjects and in polyp and cancer patients have yielded promising results on the basis of biomarkers of cancer risk and grade of colorectal tumors.

Gut fermentation products of insulin-derived prebiotics beneficially modulate markers of tumour progression in human colon tumour cells

Insulin is a prebiotic food ingredient, which suppresses colon tumour growth and development in rats. In the gut lumen, it is fermented to lactic acid and short chain fatty acids (SCFA). Of these, butyrate has suppressing agent activities, but little is known concerning cellular responses to complex fermentation samples. To investigate the effects of fermentation products of insulin on cellular responses related to colon carcinogenesis. Fermentations were performed in anaerobic batch cultures or in a three-stage fermentation model that simulates conditions in colon-segments (proximal, transverse, distal). Substrate was insulin enriched with oligofructose (Raftilose® Synergy1), fermented with probiotics (Bifidobacterium lactis Bb12, Lactobacillus rhamnosus GG), and/or faecal inocula. HT29 or CaCo-2 cells were incubated with supernatants of the fermented samples (2.5%-25% v/v, 24-72 hours). Cellular parameters of survival, differentiation, tumour progression, and invasive growth were determined. Fermentation supernatants derived from probiotics and Synergy1 were more effective than with glucose. The additional fermentation with faecal slurries produced supernatants with lower toxicity, higher SCFA contents, and distinct cellular functions. The supernatant derived from the gut model vessel representing the distal colon, was most effective for all parameters, probably on account of higher butyrate-concentrations. Biological effects of insulin upon colon cells may be mediated not only by growth stimulation of the lactic acid-producing bacteria and/or production of butyrate, but also by other bacteria and products of the gut lumen. These newly reported properties of the supernatants to inhibit growth and metastases in colon tumour cells are important mechanisms of tumour suppression.

Inhibitory effects of olive oil phenolics on invasion in human colon adenocarcinoma cells in vitro

Studies in human, animal and cellular systems suggest that phenols from virgin olive oil are capable of inhibiting several stages in carcinogenesis, including metastasis. The invasion cascade comprises cell attachment to extracellular matrix components or basement membrane, degradation of basement membrane by proteolytic enzymes and migration of cells through the modified matrix. In the present study, we investigated the effect of phenolics extracted from virgin olive oil (OVP) and its main constituents: hydroxytyrosol (3,4-dihydroxyphenylethanol), tyrosol (p-hydroxyphenylethanol), pinoresinol and caffeic acid. The effects of these phenolics were tested on the invasion of HT115 human colon carcinoma cells in a Matrigel invasion assay. OVP and its compounds showed different dose-related anti-invasive effects. At 25 mu g/ml OVP and equivalent doses of individual compounds, significant anti-invasive effects were seen in the range of 45-55% of control. Importantly, OVP, but not the isolated phenolics, significantly reduced total cell number in the Matrigel invasion assay. There were no significant effects shown on cell viability, indicating the reduction of cell number in the Matrigel invasion assay was not due to cytotoxicity. There were also no significant effects on cell attachment to plastic substrate, indicating the importance of extracellular matrix in modulating the anti-invasive effects of OVP. In conclusion, the results from this study indicate that phenols from virgin olive oil have the ability to inhibit invasion of colon cancer cells and the effects may be mediated at different levels of the invasion cascade. (c) 2007 Wiley-Liss, Inc.

Fermentation of resistant starches: influence of in vitro models on colon carcinogenesis

Resistant starch type 2 (RS2) and type 3 (RS3) containing preparations were digested using a batch (a) and a dynamic in vitro model (b). Furthermore, in vivo obtained indigestible fractions from ileostomy patients were used (c). Subsequently these samples were fermented with human feces with a batch and a dynamic in vitro method. The fermentation supernatants were used to treat CAC02 cells. Cytotoxicity, anti-genotoxicity against hydrogen peroxide (comet assay) and the effect on barrier function measured by trans-epithelial electrical resistance were determine. Dynamically fermented samples led to high cytotoxic activity, probably due to additional compounds added during in vitro fermentation. As a consequence only batch fermented samples were investigated further. Batch fermentation of RS resulted in an anti-genotoxic activity ranging from 9-30% decrease in DNA damage for all the samples, except for RS2-b. It is assumed that the changes in RS2 structures due to dynamic digestion resulted in a different fermentation profile not leading to any anti-genotoxic effect. Additionally, in vitro batch fermentation of RS caused an improvement in integrity across the intestinal barrier by approximately 22% for all the samples. We have demonstrated that batch in vitro fermentation of RS2 and RS3 preparations differently pre-digested are capable of inhibiting the initiation and promotion stage in colon carcinogenesis in vitro.

Hydroxytyrosol inhibits the proliferation of human colon adenocarcinoma cells through inhibition of ERK1/2 and cyclin D1

Extra virgin olive oil is rich in phenolic compounds which are believed to exert beneficial effects against many pathological processes, including the development of colon cancer. We show that one of the major polyphenolic constituents of extra virgin olive oil, hydroxytyrosol (HT), exerts strong anti-proliferative effects against human colon adenocarcinoma cells via its ability to induce a cell cycle block in G2/M. These antiproliferative effects were preceded by a strong inhibition of extracellular signal-regulated kinase (ERK) 1/2 phosphorylation and a downstream reduction of cyclin D I expression, rather than by inhibition of p38 activity and cyclooxygenase-2 (COX-2) expression. These findings are of particular relevance due to the high colonic concentration of HT compared to the other olive oil polyphenols and may help explain the inverse link between colon cancer and olive oil consumption.

N-nitroso compound exposure-associated transcriptomic profiles are indicative of an increased risk for colorectal cancer

Endogenous formation of N-nitroso compounds (NOCs), which are known animal carcinogens, could contribute to human carcinogenesis but definitive evidence is still lacking. To investigate the relevance of NOCs in human colorectal cancer (CRC) development, we analyzed whole genome gene expression modifications in human colon biopsies in relation to fecal NOC exposure. We had a particular interest in patients suffering from intestinal inflammation as this may stimulate endogenous NOC formation, and consequently predispose to CRC risk. Inflammatory bowel disease (IBD) patients diagnosed with ulcerative colitis and irritable bowel syndrome patients without inflammation, serving as controls, were therefore recruited. Fecal NOC were demonstrated in the majority of subjects. By associating gene expression levels of all subjects to fecal NOC levels, we identified a NOC exposure-associated transcriptomic response that suggests that physiological NOC concentrations may potentially induce genotoxic responses and chromatin modifications in human colon tissue, both of which are linked to carcinogenicity. In a network analysis, chromatin modifications were linked to 11 significantly modulated histone genes, pointing towards a possible epigenetic mechanism that may be relevant in comprehending NOC-induced carcinogenesis. In addition, pro-inflammatory transcriptomic modifications were identified in visually non-inflamed regions of the IBD colon. However, fecal NOC levels were slightly but not significantly increased in IBD patients, suggesting that inflammation did not strongly stimulate NOC formation. We conclude that NOC exposure is associated with gene expression modifications in the human colon that may suggest a potential role of these compounds in CRC development.

Antigenotoxic effect of kefir and ayran supernatants on fecal water-induced DNA damage in human colon cells

Fermented dairy products and their component bacteria have been shown to possess health-promoting functions in consumers and recently have been suggested to reduce the risk of colorectal cancer. Kefir and ayran are two popular fermented milk drinks that have their origins in the Caucasus region of Russia. The present study aimed to evaluate their potential anticancer properties in colon cells in vitro. The comet assay and transepithelial resistance assay were used to assess the effect of kefir and ayran supernatants on genotoxicity of fecal water samples and on intestinal tight junction integrity. Their antioxidant capacity was measured by trolox equivalent antioxidant capacity assay and compared with that of unfermented milk. The results showed that DNA damage induced by 2 of 4 fecal water samples was significantly decreased by kefir and ayran supernatants and with ayran the effect was dose-dependent. However no effect on intestinal tight junctions was observed. The supernatants of kefir and ayran contained high amounts of acetic and lactic acid but only a very small quantity of caproic and butyric acid, and they showed significantly greater antioxidant capacity than milk. These findings suggest kefir and ayran can reduce DNA damage, which might be due to their antioxidant capacities.