В новом исследовании, опубликованном в журнале Cancer Discovery, ученые из Медицинской школы Университета Джона Хопкинса (Johns Hopkins University School of Medicine) пришли к выводу, что бактерии C. difficile в микробиоме кишечника вызывают некоторые виды колоректального рака.
Актуальность работы
Несколько лет назад исследователи обнаружили, что у более половины пациентов с колоректальным раком имеются бактериальные биопленки — плотные скопления бактерий на поверхности толстой кишки, тогда как биопленки обнаруживаются у 10-15 % здоровых пациентов без опухолей. Однако, когда исследователи инфицировали мышей образцами биопленки, полученными от отдельных людей с колоректальным раком, один образец привлек их внимание, поскольку заметно увеличивал колоректальные опухоли у мышей. В то время как в большинстве контрольных групп опухоли развиваются менее чем у 5%, эта суспензия индуцировала опухоли у 85% мышей.
Материалы и методы исследования
В ходе дополнительной работы команда определила образец пациента без биопленки, которая аналогичным образом увеличивала колоректальные опухоли у мышей. Хотя несколько видов бактерий были связаны с колоректальным раком, включая энтеротоксигенные Bacteroides fragilis, Fusobacterium nucleatum и специфический штамм Escherichia coli, другие бактерии были ответственны за развитие каскада колоректального рака. Авторы исследования провели дополнительные эксперименты, чтобы выяснить, способствуют бактерии или сообщество бактерий образованию колоректального рака у мышей.
C. difficile вызывают некоторые виды колоректального рака
Ученые отметили, что токсигенный C. difficile, вызывающий диарею, отсутствовал в образцах, присутствовал в образцах, вызывающих опухоли у мышей. Когда исследователи добавили C. difficile к образцам, которые изначально не вызывали опухолей, они индуцировали опухоли толстой кишки у мышей. Дальнейшее тестирование показало, что одного C. difficile было достаточно, чтобы спровоцировать образование опухоли на животных моделях.
Результаты исследования показывают, что C. difficile вызывает ряд изменений в клетках толстой кишки, которые делают их уязвимыми для рака. Клетки, подвергшиеся воздействию C. difficile, включали гены, управляющие раком, и выключали гены, защищающие от рака. Эти клетки производили активные формы кислорода, нестабильные молекулы, которые могут повредить ДНК, а также стимулировали иммунную активность, связанную с вредным воспалением. Исследователи объясняют, что большую часть иммунной активности вызывает токсин, продуцируемый этой бактерией, известный как TcdB.
Когда ученые использовали генетически сконструированные штаммы C. difficile, которые содержали инактивированные гены токсина и/или высвобождали родственный токсин C. difficile, называемый TcdA, мыши инфицировались TcdB-инактивированными бактериями. Поскольку длительное воздействие TcdB может увеличить риск развития колоректального рака, важные профилактические меры могут включать активизацию усилий по быстрой и эффективной ликвидации этого патогена, который рецидивирует — часто повторно — у 15-30% инфицированных пациентов после первоначального лечения, в том числе у детей.
Обсуждение результатов исследования
«Хотя эту связь между C. difficile и колоректальным раком необходимо подтвердить в проспективных продольных когортах, разработка более эффективных стратегий и терапевтических средств для снижения риска первичной инфекции и рецидива C. difficile может как избавить пациентов от непосредственных последствий тяжелой диареи, так и потенциально снизить риск колоректального рака в дальнейшем», — объясняет автор исследования Джулия Древес (Julia Drewes).
Авторы другого исследования утверждают, что прогресс в поиске новой вакцины против Clostridioides difficile.
Руководитель Отдела организации клинических исследований, врач-онколог, уролог в АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
