Mokslo naujienos: gaubtinės žarnos vėžio bakterijų duetas

https://www.sciencedaily.com/releases/2018/02/180201173406.htm

Paveldėto gaubtinės žarnos vėžio pacientai turi dvi bakterijų rūšis, kurios bendradarbiaudamos skatina ligos vystymąsi. Tos pačios rūšys randamos ir pacientuose, kuriems gaubtinės žarnos vėžys pasireiškia nepriklausomai nuo paveldėjimo. Tyrimą vykdo Johns Hopkins universiteto Bloomberg-Kimmel vėžio imunoterapijos institutas. Antrasis tyrimas su pelėmis, kuris buvo publikuotas tų pačių mokslininkų, rodo galimą mechanizmą, kaip viena iš rūšių sukelia specifinį imuninį atsaką, skatinantį, o ne stabdantį, piktybinių auglių formavimąsi. Šie atradimai gali padėti išrasti naujų tyrimo ir prevencijos būdų ligai, kuri vien JAV kasmet nusineša 50 000 žmonių gyvybių ir vis dažniau pasireiškia jauniems, 20-50 metų, žmonėms.

Science žurnalas atradimus apibūdina kaip procesą, kuriame šios bakterijos įveikia apsauginį gaubtinės žarnos gleivių sluoksnį ir susivienija, jog sukurtų palankų mikroklimatą, gausų reikalingų maistinių medžiagų ir visko, ko reikia bakterijoms išgyventi: lėtinis uždegimas ir vėlesnis DNR pažaidų sukėlimas, dėl kurio formuojasi augliai. Šie atradimai pakeičia požiūrį į standartinę žmonių, turinčių šias bakterijas, priežiūrą. „Dėl gaubtinės žarnos vėžio reiktų tikrinti dažniau, nei kas 10 metų, kaip yra daroma dabar“, teigia dr. Drew Pardoll, Blloomber-Kimmel vėžio imunoterapijos instituto vadovas. Kai tik šis mechanizmas bus geriau suprastas, galės būti kuriami vaistai ir vakcinos, o galbūt ir probiotikai, užkertantys kelią šių bakterijų kolonizacijai gaubtinėje žarnoje. Tai būtų prevencinės priemonės, stabdančios vėžio vystymąsi.

Šie nauji duomenys yra pagrįsti ankstesniais profesorės Cynthia Sears tyrimais, pagal kuriuos matoma, jog tam tikri bakterijų kamienai išplitę gaubtinės žarnos gleivinėje. Toks išplitimas būdingas daugiau nei pusei gaubtinės žarnos vėžio pacientų, kuriems vėžys nebuvo paveldėtas. Ne taip kaip daugumos bakterijų, kurios nepraeina apsauginio žarnų gleivinės sluoksnio, šių bakterijų bendrijos suformuoja lipnias bioplėveles šalia žarnos epitelinių ląstelių, kur ir atsiranda vėžys. Čia šių bakterijų bendrijos gali padėti epitelinėms ląstelėms virsti vėžinėmis.

Apie 5 procentai gaubtinės žarnos vėžio atvejų yra sukeliami paveldimo sindromo, vadinamo šeimine adenomatozine polipoze (familial adenomatous polyposis FAP). Dėl paveldimos mutacijos prasideda genetiniai pokyčiai, kurie ilgainiui vystosi ir skatina epitelines ląsteles virsti piktybinėmis. Tačiau, teigia Sears, buvo neaišku ETBF ar kitos bakterijos dalyvauja progresuojant FAP pacientų gaubtinės žarnos vėžiui.

Kad ištirtų ryšį tarp bakterijų bioplėvelių ir vėžio formavimosi, Sears su kolegomis ištyrė šešių FAP pacientų gaubtinės žarnos audinius. Testai parodė dėmes, išsidėsčiusias visame 70 % pacientų gaubtinės žarnos ilgyje – tai šių bakterijų formuojamos bioplėvelės. Kad identifikuotų tikslias bakterijų rūšis, mokslininkai naudojo genetinius zondus ir nustatė, jog bioplėvelėse daugiausiai yra dviejų rūšių bakterijų: Bacteroides fragilis ir Escherichia coli. Tai sukėlė nuostabą, kadangi gaubtinėje žarnoje yra bent 500 skirtingų bakterijų rūšių. Dar 25 gaubtinės žarnos mėginių tyrimai parodė, kad B. fragilis kamienas yra ETBF porūšis, kuris gamina toksiną, sukeliantį tam tikrus onkogeninius, arba vėžį sukeliančius, epitelinių ląstelių virsmus ir sukelia žarnos uždegimą. E. coli kamienas gamina medžiagą, vadinama kolibaktinu, kuri sukelia DNR mutacijas. „Šių dviejų veiksnių kombinacija sukuria puikias sąlygas gaubtinės žarnos vėžio vystymuisi“, teigia Sears.

„FAP yra niokojanti liga, kuri dažniausiai baigiasi chirurginiu gaubtinės žarnos pašalinimu, o mūsų duomenys gali padėti atrasti naujų ir mažiau invazinių būdų gaubtinės žarnos vėžio prevencijai“, teigia Sears. Pasak jos, tie patys būdai galėtų būti taikomi ir dažnesniems su paveldimumu nesusijusiais gaubtinės žarnos vėžio atvejais. Šiuo metu, priešvėžinių navikų, vadinamų polipais, formavimosi stebėjimui yra naudojama kolonoskopija. Jei būsimieji tyrimai parodys, jog bioplėvelės susiformuoja dar prieš atsirandant polipams, bioplėvelių vertinimas ar tam tikrų bakterijų identifikavimas išmatose galėtų būti papildančiais, nechirurginiais ligos stebėjimo būdais.

Naudojant pelės gaubtinės žarnos vėžio modelį mokslininkai atrado, kad gyvūnuose, kurių žarnos buvo kolonizuotos viena iš šių bakterijų rūšimi, buvo mažiau arba išvis nebuvo auglių. Tačiau, kai jų žarnos buvo kolonizuotos abejomis rūšimis tuo pačiu metu, pelėms išsivystė daug auglių. Todėl galima daryti išvadą apie šių bakterijų rūšių sinergiją.

Pagal ankstesnį tyrimą, 2009 metais publikuotą Nature Medicine, unikalus imuninis atsakas, uždegiminio baltymo IL-17 gamyba, buvo pagrindinis ETBF indukuoto auglių formavimo veiksnys. Pardoll ir Sears teigia, kad svarbu pažymėti, jog šis imuninis atsakas skiriasi ir iš tiesų yra antagonistinis tiems imuniniams atsakams, kurie yra antivėžiniai, indukuoti imunoterapinių vaistų.

Tam, kad įrodytų IL-17 svarbą vėžio formavime, jie naudojo pelės modelį, kuriame IL-17 genas buvo genetiškai pašalintas, tad nebuvo gaminamas IL-17. Šias peles jie kolonizavo ETBF ir PKS+E. coli. Ne taip, kaip pelėse, kuriose IL-17 buvo gaminamas, genetiškai pakeistose pelėse gaubtinės žarnos augliai nesiformavo, patvirtindami šio baltymo svarbą bakterijų sukeliamam gaubtinės žarnos vėžiui. Tačiau, be IL-17 svarbos, tyrimai parodė, kad ETBF skaidė gleivių sluoksnį, o tai leido PKS+E. coli didesniais kiekiais prisitvirtinti prie gaubtinės žarnos gleivinės, kur bakterijos kartu sukėlė daugiau DNR pažaidų, dėl kurių pradeda formuotis gaubtinės žarnos navikai.

Šie tyrimai padės kurti naujas strategijas, pagal kurias mokslininkai galės bandyti išvengti ar net kovoti su gaubtinės žarnos vėžiu. Pavyzdžiui, ligos galima būtų išvengti neleidžiant šioms bakterijoms kolonizuoti gaubtinę žarną arba kuriant vaistus ar vakcinas, kurių taikinys būtų bakterijų toksinai.

Sekit ir dalinkitės. Iki kito susitikimo :)

Informacijos šaltiniai:

• https://www.sciencedaily.com/releases/2018/02/180201173406.htm