Рак толстой кишки, также известный как колоректальный рак, представляет собой состояние, при котором клетки прямой или толстой кишки размножаются бесконтрольно.
Согласно данным, собранным учеными Университета Джона Хопкинса, бактериальный вид Clostridioides difficile, или C. diff, который, как известно, вызывает серьезные диарейные инфекции, также может вызывать колоректальный рак.
Исследование, которое недавно было опубликовано в журнале Открытие ракаможет выявить еще одну проблематичную роль этого микроба, который ежегодно вызывает более 500 000 инфекций в Соединенных Штатах, многие из которых очень трудно поддаются лечению.
«Увеличение числа людей в возрасте до 50 лет с диагнозом колоректальный рак в последние годы шокирует. Мы обнаружили, что эта бактерия, по-видимому, является неожиданным фактором злокачественности толстой кишки, процесса, при котором нормальные клетки становятся раковыми», — сказала Синтия Сирс, доктор медицинских наук, профессор иммунотерапии рака и профессор медицины в Медицинской школе Университета Джона Хопкинса.
Состояние, при котором клетки толстой кишки размножаются бесконтрольно.
Исследователи из лаборатории Sears сообщили несколько лет назад, что более половины пациентов с колоректальным раком имеют бактериальные биопленки — плотные колонии бактерий на поверхности толстой кишки — в то время как только у 10–15 % здоровых людей без опухолей они были.
Тем не менее, один образец привлек внимание исследователей, когда они заразили мышей образцами биопленки от некоторых пациентов с колоректальным раком, потому что это значительно увеличило количество колоректальных опухолей у мышей. Этот шлам вызывал опухоли у 85% мышей, в то время как у большинства контрольных мышей развитие опухолей составляло менее 5%.
В ходе дополнительной работы группа идентифицировала образец без биопленки, в котором аналогичным образом росли колоректальные опухоли у мышей.
Хотя несколько видов бактерий были связаны с колоректальным раком, включая энтеротоксигенные Bacteroides fragilis, Fusobacterium nucleatum и специфический штамм Escherichia coli, эти микробы либо отсутствовали в опухолях этих двух пациентов (B. fragilis и E. coli), либо не удалось успешно колонизировать мышей (F. nucleatum), предполагая, что другие бактерии были ответственны за развитие колоректального рака.
Шокирующий рост числа людей с диагнозом колоректальный рак
Чтобы определить, какие бактерии могут вызывать опухоли у мышей, Сирс и соавторы исследования провели дополнительные эксперименты, чтобы выяснить, способствует ли один вид бактерий или сообщество бактерий образованию опухолей у мышей.
Они заметили, что токсигенный C. difficile, тип C. difficile, вызывающий диарею, отсутствовал в образцах, которые не вызывали опухоли, но присутствовал в образцах, вызывающих опухоли у мышей.
Когда исследователи добавили эту бактерию в образцы, которые изначально не вызывали опухоли, она индуцировала опухоли толстой кишки у мышей. Последующие тесты показали, что одного C. difficile было достаточно, чтобы вызвать опухоли на животных моделях.
Дальнейшие эксперименты показали, что C. difficile вызывает ряд изменений в клетках толстой кишки, которые делают их уязвимыми для рака.
Клетки, подвергшиеся воздействию этих бактерий, включали гены, вызывающие рак, и выключали гены, защищающие от рака. Эти клетки производят активные формы кислорода, нестабильные молекулы, которые могут повредить ДНК.
Новый фактор риска рака?
Исследователи говорят, что токсин, вырабатываемый этой бактерией, известный как TcdB, по-видимому, является причиной большей части этой активности.
Когда они использовали генетически сконструированные штаммы C. difficile, которые содержали инактивированные гены токсина или высвобождали токсин, родственный C. difficile, называемый TcdA, мыши, инфицированные микробами с инактивированным TcdB, продуцировали значительно меньше опухолей, чем мыши с активным TcdB, тогда как TcdA, продуцируемый C. difficile недостаточно для возникновения опухолей.
На сегодняшний день имеются ограниченные эпидемиологические данные, связывающие C. difficile с колоректальным раком у людей, но если дальнейшие исследования покажут наличие связи, это может привести к выявлению латентной инфекции C. difficile или предшествующей инфекции как фактора риска развития рака. SciTechDaily.
Поскольку длительное воздействие TcdB может увеличить риск развития колоректального рака, важные профилактические меры могут включать активизацию усилий по быстрому и эффективному искоренению этого патогена, который повторно появляется — часто неоднократно — у 15–30% инфицированных пациентов после первоначального лечения.
