Cum este implicat microbiomul în dezvoltarea cancerului? [studiu]

După o perturbare a comunității normale de bacterii, țesutul unui organism-gazdă poate fi colonizat de bacterii din mediul înconjurător, iar acest contact ar putea declanșa formarea unor tumori, arată un studiu recent.

Pentru o lungă perioadă de timp, anumiți agenți patogeni, în special virusuri și bacterii, au fost considerați cauze potențiale ale cancerului. Trei virusuri și o bacterie sunt recunoscuți ca factori de risc: virusul papilloma uman (HPV), virusurile hepatice B și C și bacteria Helicobacter pylori care se găsește de obicei în stomac. Pe lângă acești binecunoscuți agenți patogeni, ar putea un microbiom sănătos, adică integralitatea și echilibrul microorganismelor din organism, să joace un rol în dezvoltarea cancerului?

O echipă de cercetare condusă de profesorul Thomas Bosch de la Universitatea Kiel a demonstrat într-un studiu¹, folosind polipul de apă dulce (hidra) ca model experimental, că, după o perturbare a mediului comunității bacteriene normale, țesutul unui organism-gazdă poate fi colonizat de bacterii din mediul înconjurător. Contactul cu microbii deja prezenți duce apoi la producerea de factori bacterieni care au un efect dăunător asupra structurilor celulare ale hidrei și, în cele din urmă, declanșează formarea unei tumori.

TE-AR MAI PUTEA INTERESA

Echipa de cercetare a decis să utilizeze abordarea evolutivă a cancerului prin descoperirile anterioare pe care le-a făcut în lucrările despre originile cancerului în istoria evolutivă a vieții. Cercetătorii au mai folosit polipul de apă dulce și cu câțiva ani în urmă pentru a demonstra că, în principiu, toate animalele multicelulare pot forma tumori. 

Oamenii de știință implicați consideră că boala canceroasă este o moștenire de tranziție spre multicelularitate la începutul evoluției vieții. Cum toate organismele multicelulare posedă și un microbiom și au evoluat împreună cu simbionții lor microbieni de-a lungul a milioane de ani, este firesc să se presupună că microorganismele sunt implicate și în dezvoltarea cancerului, mai spun cercetătorii.

Colonizarea bacteriană perturbată declanșează formarea tumorii

În experimentele de laborator, un membru al echipei de cercetare a reușit să demonstreze o implicare cauzală a unor specii de bacterii și interacțiunile lor în cadrul microbiomului în cazul unor organisme acvatice numite cnidari. Hidra dezvoltă cancer dacă un anume tip de bacterii străine din genul spirochetelor se răspândește în microbiom și, prin urmare, perturbă echilibrul colonizării bacteriene în țesutul lor, spun cercetătorii. Interesant este că aceste bacterii își exercită influența dăunătoare doar în prezența anumitor bacterii din genul Pseudomonas, care fac parte din compoziția normală a microbiomului.

Astfel, interacțiunea microbilor între ei este implicată în formarea tumorii la cnidari, iar impulsul inițial provine și din influența mediului: organismele dobândesc inițial spirochetele din apa din jur. Cu toate acestea, bacteriile invadatoare colonizează cu succes țesutul-gazdă numai dacă țesutul hidrei a fost deja slăbit prin schimbarea factorilor din mediu, precum temperatura.

Cercetătorii au putut demonstra experimental că spirochetele și bacteriile Pseudomonas din microbiomul natural interacționează între ele și, prin urmare, ambele își schimbă dramatic comportamentul. Când se întâlnesc, aceste bacterii își modifică  tiparele de mișcare și caută să aibă contact direct unele cu altele. Ca rezultat, încep să exprime diferite informații genetice și să activeze factori care au un efect patogen asupra organismului-gazdă. 

Din cauza acestor modificări, echilibrul microbian în țesutul cnidarilor este perturbat, după care au loc modificări structurale în celule și în final se formează tumora. Cum anume apar aceste interacțiuni la nivel molecular și ce mecanisme biochimice specifice sunt implicate în această formă de dezvoltare a cancerului reprezintă subiectul unor cercetări în curs de desfășurare.

Microbiomul, poartă de intrare și barieră de protecție în același timp

Observațiile acestei cercetări arată că un aspect important în patogeneza cancerului poate fi găsit în contextul interacțiunilor microbiene: practic, prezența anumitor bacterii care interacționează între ele într-un microbiom perturbat a permis formarea tumorilor în cazul investigat. Prin urmare, în multe cazuri, probabil că nu este vorba despre un singur „intrus”, ci de funcționarea defectuoasă a întregului microbiom, văzut ca barieră de protecție au organismului, care duce la dezvoltarea cancerului.

Aceste descoperiri oferă o perspectivă promițătoare, consideră cercetătorii, deoarece funcția de protecție a microbiomului ar putea fi folosită în viitor. Coloniile microbiene din organism îl echilibrează și îl protejează în mod normal împotriva influențelor dăunătoare, poate chiar împotriva celor cancerigene. Cercetări viitoare vor arăta dacă această abilitate a microbiomului de a menține o barieră sănătoasă care protejează organismul de colonizare prin microorganisme dăunătoare poate fi de asemenea folosită pentru prevenirea cancerului.

TE-AR MAI PUTEA INTERESA

 

 


Sursă foto: Shutterstock
Bibliografie:
Medical Xpress - How the mi¬cro¬biome is in¬volved in the de¬vel¬op¬ment of can¬cer
https://medicalxpress.com/news/2020-03-microbiome-involved-cancer.html
1 Studiul „Dynamic interactions within the host-associated microbiota cause tumor formation in the basal metazoan Hydra”, apărut în PLOS Pathogens (2020). DOI: 10.1371/journal.ppat.1008375, autori: Kai Rathje et al. 

Pentru a comenta este nevoie de sau înregistrare.
Comentarii 0