Przełomowe odkrycie: bakterie jelitowe mogą chronić przed rakiem jelita grubego

Rak jelita grubego jest jednym z najczęstszych nowotworów na świecie. Zajmuje trzecie miejsce pod względem częstości występowania i drugie pod względem liczby zgonów wśród wszystkich typów nowotworów. Naukowcy od lat badają, co wpływa na ryzyko zachorowania, a ostatnio coraz więcej uwagi poświęcają bakteriom zamieszkującym nasze jelita. Najnowsze badanie przynosi fascynujące odkrycia na temat związku między bakteriami jelitowymi, układem odpornościowym a rakiem jelita grubego.

Badacze wykorzystali zaawansowaną metodę zwaną randomizacją Mendelowską, która pozwala określić związek przyczynowy między różnymi czynnikami. Dzięki temu mogli sprawdzić, czy konkretne bakterie jelitowe faktycznie wpływają na ryzyko raka, czy może to rak zmienia skład bakterii w jelitach.

Dobre i złe bakterie – które chronią przed rakiem jelita grubego?

Wyniki badania pokazały, że niektóre bakterie jelitowe mogą chronić przed rakiem jelita grubego. Szczególnie wyróżniają się dwa gatunki: Collinsella aerofaciens i Ruminococcus bromii. “Nasze badanie dostarcza genetycznych dowodów na istnienie związku przyczynowego między tymi bakteriami a rakiem jelita grubego” – piszą autorzy badania. Co ciekawe, bakterie z rodziny Coriobacteriaceae, Sutterellaceae i rodzaju Eggerthella również wykazały działanie ochronne. Z drugiej strony, niektóre bakterie zwiększały ryzyko raka jelita grubego, w tym Lactobacillales, Veillonella i – co może być zaskakujące – Bifidobacterium bifidum, który jest często uznawany za probiotyk.

Badacze nie znaleźli dowodów na to, że sam rak jelita grubego wpływa na skład bakterii jelitowych, co sugeruje, że to bakterie oddziałują na ryzyko raka, a nie odwrotnie. W badaniu wykorzystano dane z holenderskiego badania GWAS dotyczącego mikrobiomu jelitowego, obejmującego 207 taksonów mikrobiologicznych i 205 szlaków funkcjonalnych. Po rygorystycznych procedurach kontroli jakości, ostateczna wielkość próby wynosiła 7 738 osób, uwzględniając 558 468 polimorfizmów pojedynczego nukleotydu (SNP).

Jak bakterie wpływają na nasz układ odpornościowy w walce z rakiem?

Najciekawszym odkryciem badania jest sposób, w jaki bakterie jelitowe mogą wpływać na ryzyko raka poprzez oddziaływanie na układ odpornościowy. Badacze zidentyfikowali 35 typów komórek odpornościowych, które mają związek przyczynowy z rakiem jelita grubego – 17 z nich zwiększało ryzyko, a 18 je zmniejszało.

Bakteria Collinsella aerofaciens chroni przed rakiem jelita grubego na dwa sposoby: zmniejsza poziom cząsteczki CD127 na powierzchni pewnych komórek T (CD28+ CD45RA- CD8br) i zwiększa poziom cząsteczki HLA DR na innych komórkach odpornościowych (CD33- HLA DR+). “Ta bakteria może zmniejszać ryzyko raka jelita grubego poprzez modyfikację poziomu konkretnych komórek odpornościowych” – wyjaśniają naukowcy. Z kolei Ruminococcus bromii, choć ogólnie chroni przed rakiem jelita grubego, zwiększa poziom komórek IgD- CD38dim, które są czynnikiem ryzyka raka. To pokazuje, jak złożona jest interakcja między bakteriami jelitowymi, układem odpornościowym a rakiem. Analiza mediacji wykazała, że w związku przyczynowym między Collinsella aerofaciens a rakiem jelita grubego, CD127 na komórkach CD28+ CD45RA- CD8br stanowiło 11,30% efektu pośredniczącego, a HLA DR na CD33- HLA DR+ stanowiło -6,52% efektu pośredniczącego. W związku przyczynowym między Ruminococcus bromii a rakiem jelita grubego, IgD- CD38dim %limfocyty stanowiły -14,80% efektu pośredniczącego. Bakteria Ruminococcus bromii rozkłada oporną skrobię w jelicie, tworząc krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe. Te cząsteczki mogą stymulować wzrost komórek nabłonka okrężnicy, hamować namnażanie komórek nowotworowych i indukować śmierć zróżnicowanych komórek nowotworowych.

Co to oznacza dla przyszłości leczenia raka jelita grubego?

Odkrycia te otwierają nowe możliwości w zapobieganiu i leczeniu raka jelita grubego. Mogą prowadzić do rozwoju ukierunkowanych terapii probiotycznych, immunoterapii i modyfikacji diety. Wyobraźmy sobie leki lub suplementy, które zwiększają liczebność korzystnych bakterii, takich jak Collinsella aerofaciens i Ruminococcus bromii, lub wpływają na poziom konkretnych komórek odpornościowych.

Pojawienie się inhibitorów białka programowanej śmierci komórki 1 (PD-1) doprowadziło do zrozumienia, że nowotwory można kontrolować, przekształcać w choroby przewlekłe, a nawet potencjalnie wyleczyć. Jednak wielu pacjentów obecnie nie reaguje na inhibitory PD-1. Mikrobiota jelitowa stanowi alternatywną opcję do zbadania. Analiza MR dostarcza genetycznych dowodów, że trzy typy komórek odpornościowych pośredniczą w przyczynowym wpływie mikrobioty jelitowej na raka jelita grubego.

Badanie ma jednak pewne ograniczenia. Wszystkie dane pochodziły z populacji europejskiej, co ogranicza możliwość uogólnienia wyników na inne grupy etniczne. Różnice w składzie mikrobioty jelitowej i interakcjach komórek odpornościowych między różnymi populacjami mogą znacząco wpływać na ryzyko raka jelita grubego. Ponadto, analiza MR zakładała liniowy związek między bakteriami jelitowymi, komórkami odpornościowymi a rakiem jelita grubego. Dlatego konieczne jest dalsze wykorzystanie danych na poziomie indywidualnym do zbadania potencjalnych nieliniowych związków przyczynowych między tymi trzema czynnikami.

Czy w przyszłości będziemy mogli zapobiegać rakowi jelita grubego poprzez modyfikację naszej mikrobioty jelitowej? To pytanie wymaga dalszych badań, ale obecne odkrycia są obiecującym krokiem w tym kierunku. “Nasze badanie dostarcza dowodów na istnienie możliwych związków przyczynowych między mikrobiotą jelitową, komórkami odpornościowymi a rakiem jelita grubego” – podsumowują autorzy. “To badanie pogłębia zrozumienie złożonej interakcji między mikrobiotą jelitową, odpowiedzią immunologiczną a rakiem jelita grubego i dostarcza nowych informacji na temat potencjalnych celów dla zapobiegania i leczenia raka jelita grubego.”

Podsumowanie

Najnowsze badania naukowe ujawniły istotną rolę bakterii jelitowych w ochronie przed rakiem jelita grubego. Wykorzystując metodę randomizacji Mendelowskiej, naukowcy zidentyfikowali szczególnie ochronne działanie bakterii Collinsella aerofaciens i Ruminococcus bromii. Bakterie te wpływają na układ odpornościowy poprzez modyfikację poziomu określonych komórek odpornościowych. Badanie wykazało, że związek przyczynowy występuje od bakterii do raka, a nie odwrotnie. Odkryto również, że niektóre bakterie, w tym niektóre szczepy probiotyczne, mogą zwiększać ryzyko zachorowania. Wyniki badań otwierają nowe możliwości w zakresie profilaktyki i leczenia raka jelita grubego poprzez potencjalne wykorzystanie ukierunkowanych terapii probiotycznych i immunoterapii. Mimo pewnych ograniczeń badania, związanych głównie z pochodzeniem danych wyłącznie z populacji europejskiej, odkrycia te stanowią znaczący krok w kierunku lepszego zrozumienia i kontroli tej choroby.