Current overview of the role of short-chain fatty acids in prevention or therapy of colorectal carcinoma

Abstract

Colorectal carcinoma (CRC) is a common malignancy in the western world and is also regarded as one of the most preventable cancers. It is generally recognized that the type of diet is an important risk factor for CRC and tumor behavior. Interest in the short-chain fatty acids (SCFA) production by propionibacteria from dairy diet, on the human organism has increased rapidly in the last ten years due to the fact that gastrointestinal functions and beneficial effects are associated with these acids. SCFAs, namely butyrate, propionate and acetate are the major products of the propionibacteria fermentation and metabolism of undigested dietary fibers in the human large intestine. These SCFA have been reported as anti-proliferative and anti-neoplastic agents that induce differentiation, growth arrest and apoptosis in CRC cells lines. It is known that SCFAs protect against development of CRC and therefore, in this monographic review we focus on new aspects of cellular functions of SCFAs as a nutraceuticals in the prevention and/or treatment of CRC. In this context we also aimed at developing a simple, feasible and easily implemented protocols for undergraduate students in secondary school labs using protocols with baker´s yeast cells to illustrate the effect of acetic acid on two key cellular biological processes, namely on cell cycle and cell death.

O carcinoma colorretal (CCR) é um tumor maligno comum no mundo ocidental, mas é também considerado um dos cancros mais evitáveis. É geralmente reconhecido que o tipo de dieta é um importante fator de risco para o desenvolvimento e o comportamento deste tipo de cancro. O interesse nos ácidos gordos de cadeia curta (AGCC), produzidos no organismo humano pelas propionibacterias presentes nos lacticínios, cresceu rapidamente nos últimos dez anos, uma vez que várias funções gastrointestinais e efeitos benéficos estão associados a estes ácidos. Os AGCC, nomeadamente o butirato, o propionato e o acetato, são os principais produtos resultantes da fermentação das propionibacterias e do metabolismo das fibras não digeridas no intestino grosso humano. Estes AGCC têm sido referidos como sendo agentes antiproliferativos e anti-neoplásicos, induzindo a diferenciação, a paragem do crescimento e a apoptose em linhas celulares de CRC. Sabe-se que os AGCC protegem contra o desenvolvimento do CRC e, portanto, nesta revisão monográfica concentramo-nos em novos aspetos das funções celulares dos AGCC como nutracêuticos na prevenção e / ou tratamento do CRC. Neste contexto, foi também nosso objectivo desenvolver um protocolo simples e de fácil implementação para estudantes do ensino secundário, recorrendo à utilização de fermento de padeiro, de forma a ilustrar o efeito do ácido acético em dois processos biológicos celulares chave, nomeadamente, no ciclo celular e na morte celular.