Jak orální bakterie zvyšují agresivitu rakoviny tlustého střeva?
Vědci identifikovali molekulární mechanismus, kterým orální bakterie urychluje růst kolorektálního karcinomu.
Testy ukázaly, že přibližně třetina lidí, u nichž se vyvine kolorektální karcinom, má také bakterii, která má tento název Fusobacterium nucleatum. Jejich rakovina má také tendenci být agresivnější, ale až do nedávné studie nebylo jasné, proč.
Papír, který je nyní uveden v deníku Zprávy EMBO odhaluje, jak mikroorganismus podporuje růst rakovinných buněk, ale nikoli růst nerakovinných buněk.
Zjištění by měla pomoci objasnit, proč se některé rakoviny tlustého střeva a konečníku vyvíjejí mnohem rychleji než jiné, říkají vědci, kteří pocházejí z Kolumbijské univerzity ve městě New York.
Tým také identifikoval protein, který by mohl tvořit základ testu pro agresivnější rakoviny a mohl by vést k nové léčbě kolorektálního a jiného karcinomu.
Kolorektální karcinom a jeho vývoj
Podle údajů Americké rakovinové společnosti dostane přibližně 1 z 22 mužů a 1 z 24 žen ve Spojených státech v určitém okamžiku svého života diagnózu rakoviny tlustého střeva.
Na začátku roku 2016 bylo v USA přibližně 1,5 milionu lidí s anamnézou kolorektálního karcinomu, z nichž někteří neměli rakovinu.
Kolorektální karcinom se vyvíjí z nekontrolovaného růstu a přežití abnormálních buněk v tlustém střevě nebo konečníku, což jsou poslední části trávicího nebo gastrointestinálního traktu.
Tlusté střevo absorbuje vodu a živiny z toho, co zbylo z jídla poté, co prošlo žaludkem a tenkým střevem. Poté předá zbývající odpad do konečníku, který ho uskladní připravený k vyloučení konečníkem.
Nejběžnějším prekancerózním stádiem kolorektálního karcinomu je polyp, což je růst, který se vyvíjí v tkáni, která lemuje tlusté střevo a konečník. Polypy rostou velmi pomalu, někdy trvá vývoj 20 let.
Většina polypů se vyvíjí z buněk, které tvoří žlázy produkující mazací hlen v tlustém střevě a konečníku. Z tohoto důvodu mají název adenomatózní polypy nebo adenomy.
Adenomy jsou velmi časté a přibližně u 33–50 procent lidí se vyvine alespoň jeden. I když se všichni mohou stát rakovinovými, méně než 10 procent se skutečně stane invazivními.
Orální bakterie hraje roli v kolorektálním karcinomu
Vědci již nějakou dobu věděli, že abnormální buňky, které vedou k rakovinovým adenomům u kolorektálního karcinomu, vznikají kvůli genetickým mutacím, které se časem vytvářejí.
V poslední době to však stále častěji pozorují F. nucleatum, která se často vyskytuje při zubním kazu, hraje také významnou roli.
„Mutace,“ říká hlavní autor studie Yiping W. Han, který je profesorem mikrobiálních věd na College of Dental Medicine, „jsou jen součástí příběhu.“
"Roli mohou hrát také další faktory, včetně mikrobů," dodává.
V předchozí práci to zjistila profesorka Han a její tým F. nucleatum produkuje molekulu FadA adhesin, která vyvolává řadu molekulárních událostí v buňkách tlustého střeva, které vědci spojili s řadou rakovin.
Tato práce také odhalila, že protein má tento účinek pouze v rakovinných buňkách tlustého střeva - nespouští tyto události ve zdravých buňkách tlustého střeva.
Proč bakterie působí pouze na rakovinné buňky
Prof. Han říká, že cílem novější studie bylo „zjistit proč F. nucleatum zdálo se, že interaguje pouze s rakovinovými buňkami. “
Vědci zahájili novou práci studiem nerakovinných buněk tlustého střeva v kultuře. Zjistili, že tyto proteiny nevytvářejí protein Annexin A1, který podporuje růst rakovinných buněk.
Další testy na buněčných kulturách a na myších odhalily, že blokování proteinu se zastavilo F. nucleatum od toho, aby se mohli připojit k rakovinovým buňkám, což jim zastavilo tak rychlý růst.
Další sada testů také odhalila, že mikrob stimuluje rakovinné buňky, aby vytvářely více Annexinu A1, což zase více přitahuje F. nucleatum.
"Identifikovali jsme smyčku pozitivní zpětné vazby, která zhoršuje progresi rakoviny," vysvětluje profesor Han. Rakovinné buňky tvoří Annexin A1, který pak přitahuje F. nucleatum, jehož účinkem je přimět je, aby produkovaly více bílkovin.
"Navrhujeme model se dvěma zásahy, kde genetické mutace jsou prvním zásahem." F. nucleatum slouží jako druhý zásah, který urychluje signální dráhu rakoviny a zrychluje růst nádoru. “
Prof. Yiping W. Han
Hledání výzkumné skupiny v národní databázi přineslo záznamy o 466 lidech s molekulárními podrobnostmi o jejich primární rakovině tlustého střeva. Vědci zjistili, že ti, kteří mají vyšší hladinu Annexinu A1, dopadli horší, bez ohledu na jejich pohlaví, věk nebo stupeň a stupeň rakoviny.
Tým má v úmyslu prozkoumat, jak používat Annexin A1 jako marker pro identifikaci agresivního kolorektálního karcinomu. Mohly by také existovat příležitosti pro novou léčbu kolorektálního a jiného karcinomu zaměřeného na protein.
