W jaki sposób bakterie jamy ustnej powodują, że rak jelita grubego jest bardziej agresywny?
Naukowcy zidentyfikowali mechanizm molekularny, dzięki któremu bakteria jamy ustnej przyspiesza wzrost raka jelita grubego.
Testy wykazały, że około jedna trzecia osób, u których rozwinie się rak jelita grubego, ma również bakterię, która ma taką nazwę Fusobacterium nucleatum. Ich rak jest również bardziej agresywny, ale do niedawnych badań nie było jasne, dlaczego.
Artykuł, który znajduje się teraz w czasopiśmie Raporty EMBO ujawnia, w jaki sposób mikroorganizm sprzyja wzrostowi komórek rakowych, ale nie komórek nienowotworowych.
Odkrycia powinny pomóc wyjaśnić, dlaczego niektóre nowotwory jelita grubego rozwijają się znacznie szybciej niż inne - twierdzą naukowcy z Uniwersytetu Columbia w Nowym Jorku.
Zespół zidentyfikował również białko, które może stanowić podstawę testu na bardziej agresywne nowotwory i może prowadzić do nowych metod leczenia raka jelita grubego i innych nowotworów.
Rak jelita grubego i jego rozwój
Według danych American Cancer Society, około 1 na 22 mężczyzn i 1 na 24 kobietę w Stanach Zjednoczonych w którymś momencie swojego życia zostanie zdiagnozowany rak jelita grubego.
Na początku 2016 roku w Stanach Zjednoczonych było około 1,5 miliona osób z historią raka jelita grubego, z których niektórzy byli wolni od raka.
Rak jelita grubego rozwija się z niekontrolowanego wzrostu i przeżycia nieprawidłowych komórek w okrężnicy lub odbytnicy, które są końcowymi odcinkami przewodu pokarmowego lub żołądkowo-jelitowego.
Okrężnica wchłania wodę i składniki odżywcze z resztek jedzenia po przejściu przez żołądek i jelito cienkie. Następnie przekazuje pozostałe odpady do odbytnicy, która przechowuje je gotowe do wydalenia przez odbyt.
Najczęstszym stadium przedrakowym raka jelita grubego jest polip, który jest naroślą rozwijającą się w tkance wyściełającej okrężnicę i odbytnicę. Polipy rosną bardzo wolno, czasami ich rozwój zajmuje 20 lat.
Większość polipów rozwija się z komórek tworzących gruczoły, które wytwarzają nawilżający śluz w okrężnicy i odbytnicy. Z tego powodu noszą nazwę polipów gruczolakowatych lub gruczolaków.
Gruczolaki są bardzo częste i u około 33–50 procent ludzi rozwinie się przynajmniej jeden. Jednak chociaż wszystkie mogą stać się rakowe, mniej niż 10 procent faktycznie staje się inwazyjnych.
Bakteria jamy ustnej odgrywa rolę w raku jelita grubego
Naukowcy od jakiegoś czasu wiedzą, że nieprawidłowe komórki, które prowadzą do raka gruczolaka w raku jelita grubego, powstają z powodu mutacji genetycznych, które narastają z biegiem czasu.
Jednak ostatnio coraz częściej to zauważają F. nucleatum, która często występuje w próchnicy zębów, również odgrywa znaczącą rolę.
„Mutacje” - mówi starszy autor badania Yiping W. Han, profesor nauk o drobnoustrojach w College of Dental Medicine - „to tylko część historii”.
„Inne czynniki, w tym drobnoustroje, również mogą odgrywać rolę” - dodaje.
W poprzedniej pracy prof. Han i jej zespół odkryli to F. nucleatum wytwarza cząsteczkę adhezyny FadA, która uruchamia serię zdarzeń molekularnych w komórkach okrężnicy, które naukowcy powiązali z wieloma nowotworami.
Prace te ujawniły również, że białko ma taki efekt tylko w rakowych komórkach okrężnicy - nie wywołuje tych zdarzeń w zdrowych komórkach okrężnicy.
Dlaczego bakteria działa tylko na komórki rakowe
Prof. Han mówi, że celem nowszych badań było „dowiedzieć się, dlaczego F. nucleatum wydawało się, że oddziałują tylko z komórkami rakowymi. ”
Naukowcy rozpoczęli nową pracę od zbadania niezłośliwych komórek okrężnicy w hodowli. Zauważyli, że nie wytworzyły one aneksyny A1, która sprzyja wzrostowi komórek rakowych.
Dalsze testy w hodowlach komórkowych i myszach wykazały, że blokowanie białka ustało F. nucleatum przed przyczepieniem się do komórek rakowych, co powstrzymało ich tak szybki wzrost.
Inny zestaw testów ujawnił również, że drobnoustrój stymuluje komórki rakowe do wytwarzania większej ilości aneksyny A1, która z kolei przyciąga więcej F. nucleatum.
„Zidentyfikowaliśmy pozytywną pętlę sprzężenia zwrotnego, która pogarsza progresję raka” - wyjaśnia prof. Han. Komórki rakowe wytwarzają aneksynę A1, która następnie przyciąga F. nucleatumktórego efektem jest pobudzenie ich do produkcji większej ilości białka.
„Proponujemy model z dwoma trafieniami, w którym mutacje genetyczne są pierwszym trafieniem. F. nucleatum służy jako drugie trafienie, przyspieszając szlak sygnałowy raka i przyspieszając wzrost guza ”.
Prof. Yiping W. Han
Przeszukanie przez zespół badawczy krajowej bazy danych dostarczyło danych dotyczących 466 osób ze szczegółami molekularnymi ich pierwotnego raka okrężnicy. Naukowcy odkryli, że osoby z wyższym poziomem aneksyny A1 radziły sobie gorzej, bez względu na płeć, wiek, stopień raka i stadium.
Zespół zamierza zbadać, jak używać aneksyny A1 jako markera do identyfikacji agresywnego raka jelita grubego. Mogą również istnieć możliwości nowych metod leczenia raka jelita grubego i innych nowotworów ukierunkowanych na białko.
