Efecto de la administración de Paclitaxel y Ferrostatina-1 sobre los ácidos grasos de cadena corta en las heces
Resumen
Los ácidos grasos de cadena corta son ácidos orgánicos producidos por la microbiota intestinal. El tipo y la cantidad de microflora en el colon, la fuente de sustrato y el período de transición a través del intestino afectan la velocidad y la cantidad de producción de ácidos grasos de cadena corta. La ferrostatina-1, un compuesto sintético y un potente inhibidor de la ferroptosis, es un antioxidante capaz de inhibir la ferroptosis. El paclitaxel es un tipo de quimioterapia llamada taxano y causa neuropatía periférica como efecto secundario del tratamiento contra el cáncer. En este estudio, investigamos el efecto de la administración de paclitaxel y ferrostatina-1 sobre los ácidos grasos de cadena corta fecales. Para ello, se dividió a las ratas en cuatro grupos: control (n = 6), paclitaxel (n = 8), ferrostatina (n = 9) y paclitaxel + ferrostatina (n = 9). Se administraron paclitaxel (10 mg/kg) y ferrostatina-1 (5 mg/kg) por vía intraperitoneal una vez a la semana durante cuatro semanas. Al final del experimento, se determinaron mediante cromatografía de gases las cantidades de ácidos grasos de cadena corta (acetato, propionato y butirato) y ácidos grasos de cadena ramificada (isobutirato e isovalerato) en las heces. Según los resultados obtenidos, el nivel de acetato aumentó significativamente (P < 0,05) en el grupo tratado con ferrostatina-1 en comparación con el grupo control, y el nivel total de ácidos grasos de cadena corta aumentó significativamente (P < 0,05) en el grupo ferrostatina-1 en comparación con el grupo ferrostatina-1 + paclitaxel. Aunque no fue estadísticamente significativo, se observó que la ferrostatina-1 aumentó todos los ácidos grasos de cadena corta excepto el butirato, mientras que el paclitaxel disminuyó todos los ácidos grasos de cadena corta. Los resultados de este estudio sugieren que la ferrostatina-1 y el paclitaxel pueden afectar a las funciones de los microorganismos en el intestino grueso y, por lo tanto, a la cantidad de ácidos grasos de cadena corta microbianos. Además, está claro que la terapia dirigida a estas bacterias específicas y, por lo tanto, a los ácidos grasos de cadena corta producidos, será importante para el éxito de los regímenes de tratamiento y la mejora de la calidad de vida, especialmente en pacientes con cáncer, y puede mejorar los resultados del tratamiento. Palabras clave: Ferrostatina; paclitaxel; rata; ácido graso de cadena corta; heces.
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Citas
Akbarali HI, Muchhala KH, Jessup DK, Cheatham S. Chapter Four - Chemotherapy induced gastrointestinal toxicities. Adv. Cancer Res. [Internet]. 2022; 155:131166. doi: https://doi.org/hbcjxg
Hersi F, Elgendy SM, Al Shamma SA, Altell RT, Sadiek O, Omar HA. Cancer immunotherapy resistance: The impact of microbiome-derived short-chain fatty acids and other emerging metabolites. Life Sci. [Internet]. 2022; 300:120573. doi: https://doi.org/qjv2
Yang K, Li G, Li Q, Wang W, Zhao X, Shao N, Qiu H, Liu J, Xu L, Zhao J. Distribution of gut microbiota across intestinal segments and their impact on human physiological and pathological processes. Cell. Biosci. [Internet]. 2025; 15(1):47. doi: https://doi.org/g9j8h3
Zhang D, Jian YP, Zhang YN, Li Y, Gu LT, Sun HH, Liu MD, Zhou HL, Wang YS, Xu ZX. Short-chain fatty acids in diseases. Cell Commun. Signal. [Internet]. 2023; 21(1):212. doi: https://doi.org/g2355t
Fusco W, Bernabeu-Lorenzo M, Cintoni M, Porcari S, Rinninella E, Kaitsas F, Lener E, Mele MC, Gasbarrini A, Collado MC, Cammarota G, Ianiro G. Short-chain fattyacid-producing bacteria: key components of the human gut microbiota. Nutrients. [Internet]. 2023; 15(9):2211. doi: https://doi.org/g8p99z
Li S, Zhu S, Yu J. The role of gut microbiota and metabolites in cancer chemotherapy. J. Adv. Res. [Internet]. 2024; 64:223-235. doi: https://doi.org/gs86n9
Sun Y, Chen P, Zhai B, Zhang M, Xiang Y, Fang J, Xu S, Gao Y, Chen X, Sui X, Li G. The emerging role of ferroptosis in inflammation. Biomed. Pharmacother. [Internet]. 2020; 127:110108. doi: https://doi.org/ghq7np
Yao T, Li L. The influence of microbiota on ferroptosis in intestinal diseases. Gut Microbes. [Internet]. 2023; 15(2):2263210. doi: https://doi.org/qjwf
Miotto G, Rossetto M, Di Paolo ML, Orian L, Venerando R, Roveri A, Vuckovic AM, Bosello-Travain V, Zaccarin M, Zennaro L, Maiorino M, Toppo S, Ursini F, Cozza G. Insight into the mechanism of ferroptosis inhibition by ferrostatin-1. Redox Biol. [Internet]. 2020; 28:101328. doi: https://doi.org/gnm9qm
Wang G, Qin S, Chen L, Geng H, Zheng Y, Xia C, Yao J, Deng L. Butyrate dictates ferroptosis sensitivity through FFAR2-mTOR signaling. Cell Death Dis. [Internet]. 2023; 14(4):292. doi: https://doi.org/gs8nw8
He Y, Ling Y, Zhang Z, Mertens RT, Cao Q, Xu X, Guo K, Shi Q, Zhang X, Huo L, Wang K, Guo H, Shen W, Shen M, Feng W, Xiao P. Butyrate reverses ferroptosis resistance in colorectal cancer by inducing c-Fos-dependent xCT suppression. Redox Biol. [Internet]. 2023; 65:102822. doi: https://doi.org/qjwj
Son MY, Cho HS. Anticancer effects of gut microbiotaderived short-chain fatty acids in cancers. J. Microbiol. Biotechnol. [Internet]. 2023; 33(7):849-856. doi: https://doi.org/qjwp
Marupudi NI, Han JE, Li KW, Renard VM, Tyler BM, Brem H. Paclitaxel: a review of adverse toxicities and novel delivery strategies. Expert Opin. Drug Saf. [Internet]. 2007; 6(5):609-621. doi: https://doi.org/d53z5f
Ma Y, Yu S, Ni S, Zhang B, Kung ACF, Gao J, Lu A, Zhang G. Targeting strategies for enhancing paclitaxel specificity in chemotherapy. Front. Cell Dev. Biol. [Internet]. 2021; 9:626910. doi: https://doi.org/gk84v7
Plaza-Diaz J, Álvarez-Mercado AI. The interplay between microbiota and chemotherapy-derived metabolites in breast cancer. Metabolites. [Internet]. 2023; 13(6):703. doi: https://doi.org/qjws
Al-Qadami GH, Secombe KR, Subramaniam CB, Wardill HR, Bowen JM. Gut microbiota-derived short-chain fatty acids: impact on cancer treatment response and toxicities. Microorganisms. [Internet]. 2022; 10(10):2048. doi: https://doi.org/qjwv
Bishehsari F, Engen PA, Preite NZ, Tuncil YE, Naqib A, Shaikh M, Rossi M, Wilber S, Green SJ, Hamaker BR, Khazaie K, Voigt RM, Forsyth CB, Keshavarzian A. Dietary fiber treatment corrects the composition of gut microbiota, promotes SCFA production, and suppresses colon carcinogenesis. Genes. [Internet]. 2018; 9(2):102. doi: https://doi.org/gmbppr
Lebet V, Arrigoni E, Amadò R. Measurement of fermentation products and substrate disappearance during incubation of dietary fibre sources with human faecal flora. LWT. [Internet]. 1998; 31(5):473-479. doi: https://doi.org/cnpqjb
Tuncil YE, Nakatsu CH, Kazem AE, Arioglu-Tuncil S, Reuhs B, Martens EC, Hamaker BR. Delayed utilization of some fast-fermenting soluble dietary fibers by human gut microbiota when presented in a mixture. J. Funct. Foods. [Internet]. 2017; 32:347-357. doi: https://doi.org/f96kjd
Stein A, Voigt W, Jordan K. Chemotherapy-induced diarrhea: pathophysiology, frequency and guideline-based management. Ther. Adv. Med. Oncol. [Internet]. 2010; 2(1):51-63. doi: https://doi.org/bqw264
Stringer AM, Gibson RJ, Logan RM, Bowen JM, Yeoh AS, Keefe DM. Faecal microflora and ß-glucuronidase expression are altered in an irinotecan-induced diarrhea model in rats. Cancer Biol. Ther. [Internet]. 2008; 7(12):1919-1925. doi: https://doi.org/bz6gc3
Loman BR, Jordan KR, Haynes B, Bailey MT, Pyter LM. Chemotherapy-induced neuroinflammation is associated with disrupted colonic and bacterial homeostasis in female mice. Sci. Rep. [Internet]. 2019; 9(1):16490. doi: https://doi.org/gsgbp3
Loman BR, Alzoubi Z, Lynch AJ, Jaggers RM, Jordan K, Grant CV, Rogers LK, Pyter LM, Bailey MT. Paclitaxel chemotherapy disrupts microbiota-enterohepatic bile acid metabolism in mice. Gut Microbes. [Internet]. 2024; 16(1):2410475. doi: https://doi.org/qjw2
Yuan M, Wang Y, Tian X, Zheng W, Zuo H, Zhang X, Song H. Ferrostatin-1 improves prognosis and regulates gut microbiota of steatotic liver transplantation recipients in rats. Future Microbiol. [Internet]. 2024; 19(5):413-429. doi: https://doi.org/qjw3
Dögüs Y, Deami A, Yönden Z. Mikrobiyota kaynakli kisa zincirli yag asitleri ve hastaliklar üzerine etkileri. Arsiv Kaynak Tarama Dergisi. [Internet]. 2023; 32(4):246-253. doi: https://doi.org/qjw4
Wang Z, Ma X, Shi W, Zhu W, Feng X, Xin H, Zhang Y, Cong B, Li Y. The gut microbiota metabolite butyrate modulates acute stress-induced ferroptosis in the prefrontal cortex via the gut–brain axis. Int. J. Mol. Sci. [Internet]. 2025; 26(4):1698. doi: https://doi.org/qjw6
Wang X, Li W, Dong Y, Zhang Y, Huo Q, Lu L, Zhang J, Zhao Y, Fan S, Dong H, Li D. Ferrostatin-1 mitigates ionizing radiation-induced intestinal injuries by inhibiting apoptosis and ferroptosis: an in vitro and in vivo study. Int. J. Radiat. Biol. [Internet]. 2023; 99(10):1607-1618. doi: https://doi.org/hbbdc9
Jessup D, Woods K, Thakker S, Damaj MI, Akbarali HI. Short-chain fatty acid butyrate prevents morphine- and paclitaxel-induced peripheral hypersensitivity. Sci. Rep. [Internet]. 2023; 13(1):17805. doi: https://doi.org/qjw7
Cristiano C, Cuozzo M, Coretti L, Liguori FM, Cimmino F, Turco L, Avagliano C, Aviello G, Mollica MP, Lembo F, Russo R. Oral sodium butyrate supplementation ameliorates paclitaxel-induced behavioral and intestinal dysfunction. Biomed. Pharmacother. [Internet]. 2022; 153:113528. doi: https://doi.org/qjw8















