Миграция грибков из кишечника в поджелудочную железу приводит к развитию рака

Согласно исследованию, некоторые грибы перемещаются из кишечника в поджелудочную железу, расширяют свою популяцию более чем в тысячу раз и способствуют росту рака поджелудочной железы.

Исследование, опубликованное в научном журнале Nature, является убедительным доказательством того, что определенный микобиом (смесь грибковых видов в поджелудочной железе)  может вызывать изменения, превращающие нормальные клетки в протоковую аденокарциному поджелудочной железы (ПАПЖ). Данная форма рака обычно приводит к смерти в течение двух лет после постановки диагноза.

Актуальность исследования

Научная работа, проведенное на мышах и на пациентах с раком поджелудочной железы, показала, что виды грибков перемещаются в поджелудочную железу вверх по протоку поджелудочной железы — через которую пищеварительные соки стекают в кишечник. Ученые считают, что этот «обмен» приводит к аномальным популяциям грибков как в кишечнике, так и в поджелудочной железе.

Исследование под руководством ученых из Школы медицины Нью-Йоркского университета (NYU School of Medicine) и Колледжа стоматологии Нью-Йоркского университета (NYU College of Dentistry) показало, что лечение мышей сильнодействующим противогрибковым препаратом снижало объем опухоли ПАПЖ в течение 30 недель на 20-40%.

«В то время как прошлые исследования показали, что бактерии перемещаются из кишечника в поджелудочную железу, наше новое исследование является первым, подтверждающим, что грибы тоже совершают эту миграцию и что связанные с этим изменения в популяциях грибков способствуют возникновению и росту опухолей», — говорит Джордж Миллер (George Miller).

В то время как вирусы, бактерии и паразиты признаны Американским онкологическим обществом (American Cancer Society) в качестве причинных факторов заболевания, ни в одном предыдущем исследовании грибы не были связаны с раком поджелудочной железы.

Материалы и методы исследования

Чтобы определить, перепрограммируется ли микобиом по мере того, как нормальные клетки озлокачествляются (процесс, называемый онкогенез), ученые проводили анализ в течение 30 недель образцов фекалий мышей с раком поджелудочной железы и без него. Ученые использовали геномные и статистические методы для выявления и подсчета присутствующих грибковых видов. Авторы исследования также прикрепляли светящиеся белки к грибам для отслеживания их миграции через кишечник и поджелудочную железу.

Результаты научного исследования

К концу периода исследования ученые наблюдали значительные различия в размере и составе грибковой популяции пораженной раком поджелудочной железе по сравнению со здоровым органом. Наибольшее увеличение популяции, как у мышей, так и в тканях человека наблюдалось у рода Malassezia, который включает 14 видов. Ученые также обнаружили аномально более высокие числа в родах Parastagonospora, Saccharomyces и Septoriella.

«Мы давно знаем, что грибы Malassezia, обычно локализующиеся на коже и коже головы, ответственны за перхоть и некоторые формы экземы, но недавние исследования также связывают их с раком кожи и колоректальным раком», — говорит соавтор исследования Дипак Саксена (Deepak Saxena). «Наши новые данные добавляют доказательства того, что Malassezia также широко распространена в опухолях поджелудочной железы».

Чтобы проверить влияние изменения популяций грибков на рост рака, ученые лечили мышей амфотерицином B, сильным противогрибковым препаратом широкого спектра действия. Наряду с уменьшением массы опухоли, противогрибковое лечение также уменьшило возникновение дисплазии протоков, раннего клеточного шага к раку поджелудочной железы, на 20-30%.

«Грибковая абляция также усилила противораковое действие стандартной химиотерапии гемцитабина на 15–25%», — говорит Берк Айкут (Berk Aykut).

После того, как поджелудочная железа мышей была избавлена от грибков путем медикаментозного лечения, группа ученых изучила влияние на рост рака, если только определенным видам было позволено заселить орган. Кроме этого исследователи обнаружили, что рак рос на 20% быстрее в поджелудочной железе мышей при повторно заселенных Malassezia, но не в присутствии других часто встречающихся видов грибов.

Выводы

Результаты исследования утверждают, что грибы повышают риск заболевания рака, активируя древнюю часть иммунной системы, реагирующую первыми, — каскад комплемента. Такие механизмы борются с инфекциями, но также запускают процесс заживления (рост клеток) по мере ослабления инфекций. В соответствии с этими данными в последних исследованиях было показано, что каскад комплемента стимулирует агрессивный рост тканей (рак) в сочетании с генетическими недостатками.

«В будущем одной из целей ученых является определение того, какие виды наиболее актуальны для рака, поскольку это может направить будущие попытки замедлить рост опухоли с помощью целенаправленных противогрибковых препаратов и предотвратить побочные эффекты», — говорит Смрути Пушалкар (Smruti Pushalkar).

Авторы другого исследования утверждают, что грибы снижают риск развития рака простаты — исследование.