Микробиота опухолей и ее влияние на прогноз заболевания
Наличие бактерий в опухолевой ткани было обнаружено более 100 лет назад, а сегодня «опухолевый микробиом» рассматривается как значимый фактор канцерогенеза и резистентности к химиотерапии.
Ткань опухоли отчасти защищена от иммунного надзора, что способствует её бактериальной и грибковой колонизации. Бескислородная среда ткани солидных опухолей способствует выживанию анаэробов.
С помощью секвенирования 16S рРНК установлено, что разные типы опухолей характеризуются уникальным микробным составом. Например, ткань аденокарциномы пищевода обогащена Streptococcaceae, Lactobacillaceae и Prevotellaceae. В ткани аденомы и аденокарциномы толстой кишки содержание бактерий достигает 103-105 КОЕ/мкл, преобладает Escherichia coli; а содержание Fusobacterium nucleatum коррелирует с метастазированием в лимфатические узлы.
Изучается механизм проникновения микроорганизмов в ткань опухоль. В экспериментах показана возможность их распространения в условиях повышенной кишечной проницаемости в кровь или лимфу, с дальнейшим гематогенным переносом в опухоль. Также бактерии могут перемещаться в кровеносную систему из просвета кишечника дендритными, микроскладчатыми (М-), бокаловидными клетками, а также макрофагами и эпителиоцитами посредством макропиноцитоза, что позволяет избежать иммунного контроля. Как показали эксперименты, источниками микроорганизмов для некоторых типов рака (например, рак молочной железы) служат кожа, ротовая полость и кишечник, а основной путь переноса опосредован дендритными клетками. Для других опухолей преобладающим может быть гематогенный путь. Кроме того, различные бактерии могут распространяться разными путами, например, основной путь миграции F. nucleatum - гематогенный. F. nucleatum может выживать и размножаться в макрофагах; Salmonella enteritidis - в дендритных клетках и макрофагах.
Опухолевый микробиом, по всей вероятности, оказывает заметное влияние на местные иммуновоспалительные реакции, возникновение новых мутаций ДНК, метилирование ДНК. На сегодняшний день 11 видов микробов обозначены Международной ассоциацией по онкологическим регистрам как «человеческие канцерогены»: Helicobacter pylori, Fusobacterium nucleatum, Escherichia coli, Salmonella, Bacteroides fragilis, Streptococcus bovis, Mycoplasma, Chlamydia trachomatis, Mycobacterium tuberculosis, Clostridia spp., Ruminococcaceae.
Более широкий спектр микробов рассматривается как «содействующие канцерогенезу». Например, Porphyromonas gingivalis служит не только фактором риска развития рака полости рта, но также ассоциирована и с другими опухолями желудочно-кишечного тракта, в частности, раком поджелудочной железы. Под влиянием данного микроорганизма увеличивается выработка IL-6, экспрессия матриксной металлопротеиназы-9 и гепариназы, угнетается экспрессия гена дефензина, усиливается наклонность опухолевых клеток к пролиферации, метастазированию, появляется устойчивость к химиотерапии. Бактерии рода Lactobacillus в определенных обстоятельствах могут увеличивать риск развития аденокарциномы желудка в связи со стимуляцией продукции N-нитрозосоединений и активных форм кислорода, а также выработки значительного количества молочной кислоты, которая может служить сырьем для энергообеспечения опухолевых клеток, способствовать репарации их ДНК и подавлять иммунный ответ.
Таким образом, дальнейшее изучение опухолевого микробиома будет содействовать изучению роли бактерий в канцерогенезе, прогрессировании опухоли, прогнозированию эффективности химио- и лучевой терапии.
Кроме того, бактерии планируется использовать как «векторы» для направленного введения лекарственных средств в клеточные органеллы.
Источники:
- Schorr, L., Mathies, M., Elinav, E. et al. Intracellular bacteria in cancer—prospects and debates. npj Biofilms Microbiomes. 2023; 9, 76. doi: 10.1038/s41522-023-00446-9.
- Ciernikova S, Sevcikova A, Stevurkova V, Mego M. Tumor microbiome - an integral part of the tumor microenvironment. Front Oncol. 2022 Nov 24;12: 1063100. doi: 10.3389/fonc.2022.1063100.
- Zhao M, Chen X, Yang Z, Yang X, Peng Q. Bacteria and tumor: Understanding the roles of bacteria in tumor genesis and immunology. Microbiol Res. 2022; 261:127082. doi: 10.1016/j.micres.2022.127082.
Шульпекова Юлия Олеговна
____________
Читайте также: