Ako spôsobujú orálne baktérie agresivitu rakoviny hrubého čreva?
Vedci identifikovali molekulárny mechanizmus, prostredníctvom ktorého perorálna baktéria urýchľuje rast rakoviny hrubého čreva a konečníka.
Testy preukázali, že asi tretina ľudí, u ktorých sa rozvinie kolorektálny karcinóm, má aj baktériu, ktorá má tento názov Fusobacterium nucleatum. Ich rakovina býva tiež agresívnejšia, až do nedávnej štúdie však nebolo jasné, prečo.
Príspevok, ktorý je teraz v časopise Správy EMBO odhaľuje, ako mikroorganizmus podporuje rast rakovinových buniek, ale nie rastu nerakovinových buniek.
Zistenia by mali pomôcť objasniť, prečo sa niektoré rakoviny hrubého čreva a konečníka rozvíjajú oveľa rýchlejšie ako iné, tvrdia vedci, ktorí pochádzajú z Kolumbijskej univerzity v New Yorku.
Tím tiež identifikoval proteín, ktorý by mohol tvoriť základ testu pre agresívnejšie druhy rakoviny a mohol by viesť k novej liečbe kolorektálneho a iného druhu rakoviny.
Kolorektálny karcinóm a jeho vývoj
Podľa údajov z Americkej rakovinovej spoločnosti dostane asi 1 z 22 mužov a 1 z 24 žien v Spojených štátoch v určitom období svojho života diagnózu kolorektálny karcinóm.
Na začiatku roku 2016 bolo v USA približne 1,5 milióna ľudí s anamnézou kolorektálneho karcinómu, z ktorých niektorí nemali rakovinu.
Kolorektálny karcinóm sa vyvíja z nekontrolovaného rastu a prežitia abnormálnych buniek v hrubom čreve alebo konečníku, ktoré sú poslednými časťami tráviaceho alebo gastrointestinálneho traktu.
Hrubé črevo absorbuje vodu a živiny z toho, čo zostalo z potravy po tom, čo prešlo žalúdkom a tenkým črevom. Potom odovzdá zvyšný odpad do konečníka, ktorý ho uskladní pripravený na vylúčenie cez konečník.
Najbežnejším prekanceróznym štádiom kolorektálneho karcinómu je polyp, čo je rast, ktorý sa vyvíja v tkanive, ktoré lemuje hrubé črevo a konečník. Polypy rastú veľmi pomaly, niekedy trvá ich vývoj 20 rokov.
Väčšina polypov sa vyvíja z buniek tvoriacich žľazy, ktoré produkujú mazací hlien v hrubom čreve a konečníku. Z tohto dôvodu majú názov adenomatózne polypy alebo adenómy.
Adenómy sú veľmi časté a aspoň u jedného sa rozvinie asi u 33–50 percent ľudí. Aj keď môžu všetci ochorieť na rakovinu, invazívnych je skutočne len menej ako 10 percent.
Perorálna baktéria má úlohu v rakovine hrubého čreva a konečníka
Vedci už nejaký čas vedia, že abnormálne bunky, ktoré vedú k rakovinovým adenómom v kolorektálnom karcinóme, vznikajú z dôvodu genetických mutácií, ktoré sa časom hromadia.
Avšak v poslednej dobe to čoraz častejšie pozorujú F. nucleatum, ktorá sa často vyskytuje pri zubnom kaze, hrá tiež významnú úlohu.
„Mutácie,“ hovorí hlavný autor štúdie Yiping W. Han, ktorý je profesorom mikrobiálnych vied na Vysokej škole zubného lekárstva, „sú len časťou príbehu.“
„Rolu môžu hrať aj ďalšie faktory, vrátane mikróbov,“ dodáva.
V predchádzajúcej práci to profesor Han a jej tím zistili F. nucleatum produkuje molekulu FadA adhezín, ktorá vyvoláva sériu molekulárnych udalostí v bunkách hrubého čreva, ktoré vedci spájajú s mnohými druhmi rakoviny.
Táto práca tiež odhalila, že proteín má tento účinok iba v rakovinových bunkách hrubého čreva - nespúšťa tieto udalosti v zdravých bunkách hrubého čreva.
Prečo baktéria pôsobí iba na rakovinové bunky
Profesor Han hovorí, že cieľom najnovšej štúdie bolo „zistiť prečo F. nucleatum iba sa zdalo, že interaguje s rakovinovými bunkami. “
Vedci začali novú prácu štúdiom nerakovinových buniek hrubého čreva v kultúre. Zistili, že tieto proteíny neprodukujú proteín Annexin A1, ktorý podporuje rast rakovinových buniek.
Ďalšie testy v bunkových kultúrach a na myšiach odhalili, že blokovanie proteínu sa zastavilo F. nucleatum z toho, že sa dokázali pripútať k rakovinovým bunkám, čo im zabránilo tak rýchlo rásť.
Ďalšia skupina testov tiež odhalila, že mikrób stimuluje rakovinové bunky, aby tvorili viac anexínu A1, ktorý zase viac priťahuje F. nucleatum.
„Zistili sme pozitívnu spätnú väzbu, ktorá zhoršuje progresiu rakoviny,“ vysvetľuje profesor Han. Rakovinové bunky tvoria annexin A1, ktorý potom priťahuje F. nucleatum, ktorých účinkom je podnietiť ich k väčšej produkcii bielkovín.
"Navrhujeme model s dvoma zásahmi, kde sú prvým zásahom genetické mutácie." F. nucleatum slúži ako druhý zásah, ktorý urýchľuje signálnu dráhu rakoviny a urýchľuje rast nádoru. “
Prof. Yiping W. Han
Hľadanie národnej databázy výskumným tímom prinieslo záznamy o 466 ľuďoch s molekulárnymi podrobnosťami o ich primárnom rakovine hrubého čreva. Vedci zistili, že osobám s vyššími hladinami anexínu A1 sa darilo horšie, bez ohľadu na ich pohlavie, vek alebo stupeň a štádium rakoviny.
Tím má v úmysle preskúmať, ako využiť Annexin A1 ako marker na identifikáciu agresívneho kolorektálneho karcinómu. Mohli by sa vyskytnúť aj príležitosti na novú liečbu kolorektálneho a iného karcinómu zameraného na tento proteín.
