Ученые считают, что рак легкого может вызвать нарушение микрофлоры легких

Авторы нового исследования изучили доказательства, которые связывают микробиом легких с раком. Ученые пришли к выводу, что существуют возможности использовать микробиом для ранней диагностики рака легких и повышения шансов на выживание у людей с этим заболеванием. Однако остается много неясностей относительно того, какие именно микроорганизмы способствуют развитию рака легких. Результаты исследования опубликованы в научном журнале npj Precision Oncology. 

Микробиом легких

В отличие от микробиома кишечника, микробиом легких трудно отбирать и изучать. Эксперты привыкли полагать, что здоровая легочная ткань – это стерильная среда, свободная от микроорганизмов. Однако недавние достижения в технологии секвенирования генома показали, что это не так. Последние исследования показывают, что сообщество бактерий, грибков и вирусов, живущих в легких, известное как микробиом легких, связано с несколькими респираторными заболеваниями. Эти состояния включают хроническую обструктивную болезнь легких (ХОБЛ), бронхиальную астму и муковисцидоз. Кроме того, микробиомы в кишечнике, полости рта и легких могут взаимодействовать, вызывая заболевание легких.

Материалы и методы исследования

Исследователи Шанхайского университета Цзяо Тун (Shanghai Jiao Tong University) в Китае проанализировали существующие знания о связях между микробиомами и раком легких и о том, как это может помочь в диагностике и лечении этого заболевания в будущем. 

Актуальность исследования

Рак легких является основной причиной смертности от рака во всем мире. Это происходит главным образом потому, что у людей мало симптомов на ранних стадиях, а это означает, что около 75% случаев находятся на поздней стадии, когда врачи диагностируют их. Методы лечения запущенного рака легких ограничены, а прогноз неблагоприятный.

«Таким образом, раннее выявление и усовершенствованные методы лечения рака легких становятся все более актуальными», – утверждают авторы обзора.

Ученые сообщают, что в здоровых легких бактерии Propionibacterium, Streptococcus, Haemophilus и Veillonella сосуществуют с такими грибками, как Aspergillus, Penicillium и Candida. Напротив, бактерии Pseudomonas, Streptococcus, Staphylococcus, Veillonella и Moraxella часто ассоциируются с раком легких.

«Однако не существует общепринятого определения здоровой или вредной микробиоты легких», – комментируют ученые.

Исследование 2019 года выявило связь между микробиотой легких и шансами участников на выживание.

Новизна исследования

«Мы провели дальнейшие изучения в рамках крупного исследования, показав микробиом легких как потенциальный прогностический биомаркер результатов лечения рака легких», – утверждает автор исследования, профессор Джиюнг Ан (Jiyoung Ahn) из Нью-Йоркского университета (New York University). «Я думаю, что микробиом является потенциальным биомаркером результатов лечения рака, который помогает пациентам и клиницистам принимать обоснованные решения, но нам все еще нужны тщательные исследования для проверки гипотезы».

Сообщества микробов, обитающих в легких, полости рта и кишечнике, по-видимому, взаимодействуют. Это может произойти непосредственно через разнос слизи и через дыхательные и пищеварительные процессы, или это может произойти косвенно через иммунные факторы и продукты метаболизма в кровотоке.

Результаты научной работы

Исследования показывают, что эти способы коммуникации могут позволить «недружественным» кишечным микроорганизмам играть определенную роль в заболеваниях легких, таких как ХОБЛ, бронхиальная астма, муковисцидоз и рак легких. Кроме того, исследование, проведенное в 2018 году, показало, что у людей с раком легких было в легких больше бактерий ротовой полости. Авторы исследования связывают присутствие бактерий с повышенной активностью в сигнальных путях рака. Как работают эти взаимодействия, остается непонятным.

Авторы обзора приходят к выводу: «Понимание взаимосвязи между микробиотой человека, особенно микробиотой кишечника, и раком легких может открыть новое окно для диагностики и лечения рака легких».

Однако возможные методы лечения, которые включают пробиотики, специальные диеты и пересадку фекальной микробиоты от здоровых людей, остаются на очень ранней стадии разработки. Более того, авторы исследования отмечают, что взятие прямых образцов из легких сопряжено с техническими и этическими проблемами. Это не относится к микробиоте кишечника, которую относительно легко изучить с помощью образцов фекалий.

В результате большинство исследований микробиоты легких основаны на выделениях из носа, слюне, мокроте и диагностическом тесте, который включает промывание жидкости через небольшую часть легкого. Эксперты называют это бронхоальвеолярным промыванием.

Авторы предлагают несколько способов, с помощью которых бактерии могут вызвать рак легких. Например, повреждение слизистой оболочки легкого, которое не восстанавливается быстро, может нарушить баланс микроорганизмов и спровоцировать воспаление, что со временем может привести к раку.

Более ранние исследования предполагают, что бактерии в легких могут вызвать воспаление, которое, в свою очередь, может привести к развитию рака легких. С другой стороны, токсины и метаболиты, которые вырабатывают бактерии, могут непосредственно повреждать ДНК человека.

Практическая значимость работы

С положительной стороны существует «неоценимый» потенциал для улучшения различных методов лечения рака легких, включая лучевую терапию, химиотерапию, хирургию и иммунотерапию.

Например, перенос пробиотиков или фекальной микробиоты может оптимизировать микробиоту кишечника для повышения эффективности химиотерапии и минимизации побочных эффектов. Есть также намеки на то, что микробиом кишечника помогает определить успех иммунотерапии.

В исследовании, проведенном в 2019 году, участники с высоким разнообразием видов бактерий в микробиоте кишечника лучше реагировали на иммунотерапию при распространенном типе рака легких. Напротив, исследование, проведенное в 2017 году, показало, что антибиотики значительно снижают эффективность иммунотерапии.

Однако авторы обзора отмечают, что потребуется еще много исследований и клинических испытаний, чтобы определить, может ли модуляция микробиоты кишечника улучшить реакцию на лечение рака легких.

Почему развивается рак легкого у людей, которые не курят?