В новом исследовании, опубликованном в журнале PNAS, ученые из Немецкого центра исследования рака (DKFZ) обнаружили, что BMMF, новые инфекционные патогены, обнаруженные в молочных продуктах и бычьей сыворотке, играют роль в развитии колоректального рака.
Актуальность вопроса
Исследователи показывают, что BMMF вызывают локальное хроническое воспаление, которое может спровоцировать мутации через активированные молекулы кислорода. Таким образом, BMMF способствуют развитию рака в долгосрочной перспективе. BMMF и воспалительные маркеры значительно чаще обнаруживались вблизи злокачественных опухолей кишечника, чем в тканях кишечника людей без опухолей.
Несколько лет назад ученые обнаружили новую форму инфекционных агентов в молочных продуктах и сыворотке крови крупного рогатого скота. Это были кольцеобразные элементы ДНК, которые демонстрировали большое сходство с последовательностями некоторых бактериальных плазмид. Они были названы факторами из мяса и молока крупного рогатого скота (bovine meat and milk factors, BMMF) в честь их происхождения из коровьих продуктов. BMMF могут размножаться в клетках человека, где они производят белковый продукт Rep, который им необходим для размножения.
Материалы и методы исследования
Чтобы обнаружить патогены, исследователи использовали антитела, вырабатываемые против белка Rep. Это позволило им обнаружить BMMF в 15 из 16 образцов ткани колоректального рака. К удивлению ученых, окрашивание срезов тканей с использованием этих антител выявило: не сами раковые клетки содержали белок Rep, а клетки в непосредственной близости от опухолей. В частности, антитело определяло белок Rep в собственной пластинке, слое соединительной ткани, расположенном под слизистой оболочкой кишечника и особенно в области крипт кишечника. Из этих Rep-положительных клеток исследователи также смогли выделить ДНК BMMF, которая была тесно связана с патогенами, уже выделенными из образцов молока.
Исследовательская группа полагала, что присутствие BMMF может вызвать хронические воспалительные процессы в тканях кишечника. Одним из признаков воспаления может быть наличие провоспалительных макрофагов. Действительно, эти воспалительные клетки были обнаружены в непосредственной близости от опухолей. Интересно, что сигналы для белка Rep и для маркера макрофагов CD68 были почти идентичными: Rep, таким образом, присутствует непосредственно вокруг опухоли или в макрофагах.
Но действительно ли наличие BMMF и связанное с ним хроническое воспаление связано с колоректальным раком?
Чтобы выяснить это, ученые изучили комбинированную передачу сигналов Rep/CD68 в образцах колоректального рака и сравнивали их с образцами колоректальной ткани из группы более молодых контрольных субъектов, не страдающих раком. У больных раком 7,3% всех клеток кишечника вокруг опухоли были с комбинированным сигналом Rep/CD68. В клетках кишечника контрольной группы этот показатель был значительно ниже — всего 1,7%.
Еще одним признаком воспалительных процессов были высокие уровни активных форм кислорода в среде Rep-позитивных клеток. Такие кислородные радикалы способствуют развитию генетических мутаций. Воспаление было локализовано в непосредственной близости от крипт кишечника. Эти трубчатые полости являются домом для стволовых клеток кишечника, которые отвечают за постоянную регенерацию слизистой оболочки кишечника. Стволовые клетки кишечника непрерывно производят большое количество клеток-предшественников, которые быстро делятся и подвергаются влиянию, способствующему мутации. Чем больше мутаций накапливается, тем выше риск того, что будут поражены и гены, вызывая неконтролируемый рост клеток.
Поэтому BMMF рассматриваются как косвенные канцерогены, которые, вероятно, действуют на делящиеся клетки слизистой оболочки кишечника в течение десятилетий. Ученые предполагают, что инфицирование BMMF обычно происходит в раннем возрасте, примерно во время отлучения от груди.
Результаты исследования подтверждают гипотезу о том, что потребление молока и говядины причинно связано с развитием колоректального рака, и в то же время открывают возможности для профилактического вмешательства. Обнаружение BMMF поможет в выявлении риска колоректального рака.
Авторы другого исследования утверждают, что дефицит белка MCL1 может привести к раку кишечника.
Врач кардиолог, терапевт, врач функциональной диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
