Как оралните бактерии правят колоректалния рак по-агресивен?
Учените са идентифицирали молекулярен механизъм, чрез който оралната бактерия ускорява растежа на колоректалния рак.
Тестовете показват, че около една трета от хората, които развиват колоректален рак, също имат бактерията, която носи името си Fusobacterium nucleatum. Техният рак също е по-агресивен, но до скорошното проучване не беше ясно защо.
Вестник, който сега е публикуван в списанието EMBO Доклади разкрива как микроорганизмът насърчава растежа на раковите клетки, но не и този на нераковите клетки.
Констатациите трябва да помогнат да се изясни защо някои колоректални ракови заболявания се развиват много по-бързо от други, казват изследователите от Колумбийския университет в Ню Йорк.
Екипът също така идентифицира протеин, който може да лежи в основата на тест за по-агресивни ракови заболявания и може да доведе до нови лечения за колоректален и други видове рак.
Колоректален рак и неговото развитие
Според данни на Американското общество за борба с рака, около 1 на 22 мъже и 1 на 24 жени в Съединените щати ще получат диагноза рак на дебелото черво в даден момент от живота си.
В началото на 2016 г. в САЩ имаше приблизително 1,5 милиона души с анамнеза за колоректален рак, някои от които без рак.
Колоректалният рак се развива от неконтролиран растеж и оцеляване на анормални клетки в дебелото черво или ректума, които са последните части на храносмилателния или стомашно-чревния тракт.
Дебелото черво абсорбира вода и хранителни вещества от останалото от храната, след като е преминало през стомаха и тънките черва. След това той предава останалите отпадъци в ректума, който ги съхранява готов за изхвърляне през ануса.
Най-честият предраков стадий на рак на дебелото черво е полип, който представлява израстък, който се развива в тъканта, която покрива дебелото черво и ректума. Полипите растат много бавно, понякога отнема 20 години, за да се развият.
Повечето полипи се развиват от клетки, изграждащи жлезите, които произвеждат смазваща слуз в дебелото черво и ректума. Поради тази причина те имат името аденоматозни полипи или аденоми.
Аденомите са много чести и около 33-50% от хората ще развият поне един. Въпреки това, въпреки че всички те могат да станат ракови, по-малко от 10 процента всъщност стават инвазивни.
Оралната бактерия има роля при колоректалния рак
Учените от известно време знаят, че анормалните клетки, които водят до ракови аденоми при колоректален рак, възникват поради генетични мутации, които се натрупват с течение на времето.
Напоследък обаче те все по-често наблюдават това F. нуклеатум, който често се случва при кариес, също играе съществена роля.
„Мутациите“, казва старшият автор на изследването Йипинг У. Хан, който е професор по микробни науки в Колежа по дентална медицина, „са само част от историята“.
„Други фактори, включително микробите, също могат да играят роля“, добавя тя.
В предишна работа проф. Хан и нейният екип установиха това F. нуклеатум произвежда молекулата FadA адхезин, която предизвиква поредица от молекулярни събития в клетките на дебелото черво, които учените свързват с редица видове рак.
Тази работа също разкри, че протеинът има този ефект само в раковите клетки на дебелото черво - той не предизвиква тези събития в здравите клетки на дебелото черво.
Защо бактерията действа само върху раковите клетки
Проф. Хан казва, че целта на по-скорошното проучване е била „да разбере защо F. нуклеатум изглежда, че взаимодейства само с раковите клетки. "
Изследователите започнаха новата работа чрез изучаване на ракови клетки на дебелото черво в културата. Те видяха, че те не произвеждат протеина Анексин А1, който насърчава растежа в раковите клетки.
По-нататъшни тестове в клетъчни култури и при мишки разкриват, че блокирането на протеина е спряло F. нуклеатум от възможността да се прикачат към раковите клетки, което ги спря да растат толкова бързо.
Друг набор от тестове също разкриха, че микробът стимулира раковите клетки да произвеждат повече Анексин А1, който от своя страна привлича повече F. нуклеатум.
„Идентифицирахме положителна обратна връзка, която влошава прогресията на рака“, обяснява проф. Хан. Раковите клетки правят Анексин А1, който след това привлича F. нуклеатум, чийто ефект е да ги подтикне да произвеждат повече от протеина.
„Предлагаме модел с два удара, където генетичните мутации са първото попадение. F. nukleatum служи като второ попадение, ускорявайки сигналния път за рак и ускорявайки растежа на тумора. "
Проф. Yiping W. Han
Търсенето на изследователския екип в национална база данни даде записи за 466 души с молекулярни подробности за техния първичен рак на дебелото черво. Изследователите установиха, че тези с по-високи нива на анексин А1 се справят по-зле, независимо от техния пол, възраст или степен на рак и стадий.
Екипът възнамерява да проучи как да използва Анексин А1 като маркер за идентифициране на агресивен колоректален рак. Възможно е също да има възможности за нови лечения за колоректален и други видове рак, насочени към протеина.
