Считается, что нормальные кишечные бактерии участвуют в развитии рака толстой кишки, но точные механизмы остаются неизвестными. Теперь ученые из США обнаружили, что молекула, продуцируемая обычной кишечной бактерией, активирует сигнальные пути, которые связаны с раковыми клетками. Исследование, опубликованное в октябрьском номере журнала «Медицинская микробиология», проливает свет на то, как кишечные бактерии могут вызывать рак толстой кишки.
В нашем организме больше бактерий, чем когда-либо было людей на Земле. Фактически, бактерий в толстой кишке больше, чем человеческих клеток в нашем организме. Большинство бактерий в нашем кишечнике безвредны, а многие полезны для нашего здоровья. Однако в течение нескольких десятилетий ученые полагали, что некоторые микробы, живущие в кишечнике, могут играть роль в формировании спорадического колоректального рака.
Enterococcus faecalis – нормальная кишечная бактерия. В отличие от большинства кишечных бактерий, он может выжить, используя два разных типа метаболизма: дыхание и ферментацию. Когда бактерии используют ферментацию, они выделяют побочные продукты. Одна из них – это своего рода молекула кислорода, называемая супероксидом, которая может повредить ДНК и может играть роль в образовании опухолей толстой кишки.
"Мы хотели изучить, как клетки толстой кишки реагируют на нормальные кишечные бактерии, которые могут повредить ДНК, такие как E. faecalis," сказал профессор Марк Хайке из Медицинского центра Департамента по делам ветеранов города Олклахома, США. "Мы обнаружили, что супероксид из E. faecalis привел к сильной передаче сигналов в иммунных клетках, называемых макрофагами. Это также изменило способ роста и деления некоторых клеток кишечника и даже увеличило продуктивность генов, связанных с раком."
Команда обнаружила, что 42 гена в эпителиальных клетках кишечника участвуют в регуляции клеточного цикла, гибели клеток и передаче сигналов на основе уникального метаболизма E. faecalis. Это говорит о том, что клетки слизистой оболочки толстой кишки быстро поражаются, когда E. faecalis переходит на ферментацию. Это также указывает на то, что E. faecalis, возможно, разработали новые механизмы, стимулирующие превращение клеток толстой кишки в раковые.
Рак кишечника возникает почти исключительно в толстой кишке, где миллиарды бактерий контактируют с поверхностью кишечника. В течение многих лет ученые пытались определить связь между кишечными бактериями и людьми, подверженными риску рака толстой кишки. Это было затруднено из-за огромной сложности микробных сообществ в кишечнике.
"Наши результаты являются одними из первых, которые исследуют механизмы, с помощью которых нормальные кишечные бактерии повреждают ДНК и изменяют регуляцию генов в толстой кишке, что может привести к раку," сказал профессор Хайке. "Это исследование позволяет оценить сложность воздействия нормальных кишечных бактерий на здоровье человека."
Источник: Общество общей микробиологии