W nowym badaniu naukowcy skupili się na potencjalnej roli bakterii i grzybów w powstawaniu nowotworów głowy i szyi. W szczególności wzięli pod lupę działanie metabolitów wytwarzanych przez te mikroorganizmy. Naukowcy wykazali, że biofilmy tworzone przez grzyby i bakterie mogą aktywować geny związane z różnymi typami raka. Rak płaskonabłonkowy głowy i szyi (HNSCC), który rozwija się w błonach śluzowych jamy ustnej, nosa i gardła, jest szóstym najczęściej występującym typem raka na świecie. Na całym świecie w 2018 r. odnotowano około 890 000 nowych przypadków HNSCC i 450 000 związanych z nimi zgonów. Czynniki ryzyka HNSCC obejmują aktywności takie jak: palenie tytoniu, spożywanie alkoholu i zakażenie wirusem brodawczaka ludzkiego (HPV). Naukowcy z São Paulo State University (UNESP) w Araraquara w Brazylii mają nadzieję, że dowiedzenie się więcej o metabolomice - analizie metabolitów w organizmie, okaże się kluczem do lepszego zrozumienia tego typu nowotworów. Naukowcy przeprowadzili badanie laboratoryjne, które wykazało, w jaki sposób grzyby i bakterie mogą aktywować geny związane z guzami głowy i szyi. Badanie ukazało się w Frontiers in Cellular and Infection Microbiology.
Praca naukowców sugeruje, że metabolizm biofilmów stymuluje komórki nowotworowe, faworyzując komórkowe szlaki sygnałowe, które są wymagane do rozwoju nowotworu. Biofilmy powstają, gdy bakterie gromadzą się i tworzą społeczność. W szczególności badanie szczegółowo opisuje, w jaki sposób biofilmy wydzielają metabolity, które są produktem pośrednim lub końcowym metabolizmu. Te metabolity mogą modyfikować ekspresję genów, które eksperci kojarzą ze wzrostem komórek nowotworowych. „Było dla nas bardzo ekscytujące, że znaleźliśmy związek między metabolitami tych drobnoustrojów (a zachowaniem komórek)”, powiedziała dr Paula Aboud Barbugli, profesor w Araraquara Dental School UNESP i współkierownik badania.
Mikroorganizmy i komórki rakowe
Naukowcy wprowadzili metabolity z biofilmów do zdrowych komórek nabłonka jamy ustnej i komórek HNSCC. W szczególności wykorzystali metabolity wytwarzane przez Candida albicans (C. albicans), grzyba bardzo rozpowszechnionego u ludzi, oraz Staphylococcus aureus (S. aureus), bakterię wywołującą infekcje gronkowcem. Naukowcy stymulowali zarówno zdrowe, jak i nowotworowe komórki przez 4 lub 24 godziny za pomocą pojedynczego i podwójnego biofilmu C. albicans i S. aureus. Odkryli, że biofilmy promują zmiany w ekspresji genów komórkowych zarówno w normalnych, jak i nowotworowych liniach komórek nabłonka jamy ustnej. „Wywierają pewien wpływ na zachowanie komórek” – wyjaśniła dr Barbugli w rozmowie z MNT. Kolejnym kluczowym odkryciem badania jest to, że cząsteczki wydzielane przez te mikroorganizmy w biofilmach mogą modyfikować aktywność komórek gospodarza daleko od pierwotnego miejsca infekcji. „Nasi pacjenci, którzy noszą protezy, mają dużo C. albicans” – powiedziała dr Barbugli. Mikroorganizmy wykorzystywane przez badaczy nie zostały wybrane losowo. Autorzy badania z 2005 r. znaleźli wyizolowane C. albicany u 66,7% badanych noszących protezy dentystyczne, a S. aureus - u 49,5%.
Badanie z 2017 r., które było prowadzone przez tych samych badaczy UNESP, wykazało, że rozpuszczalne czynniki we wrażliwych na metycylinę biofilmach C. albicans i S. aureus sprzyjały śmierci komórek i reakcjom zapalnym. „Kontrola biofilmów, w tym higieny protez i jamy ustnej, jest niezwykle ważna dla zminimalizowania procesów zapalnych, jak wykazały nasze wcześniejsze badania i właśnie opublikowane badanie, które wskazują na ingerencję w ekspresję genów związanych z progresją nowotworu” – powiedział dr. Carlos Eduardo Vergani, profesor Araraquara Dental School UNESP i główny badacz badań. Dr Barbugli powiedziała MNT, że chciałaby, aby więcej dentystów i lekarzy współpracowało w badaniu mikrobiomu jamy ustnej, który składa się z ponad 700 gatunków bakterii. „Potrzebujemy wielu badań w tej dziedzinie” – powiedziała. Następnie naukowcy z UNESP planują zbadać występowanie biofilmów C. albicans i S. aureus w protezach i jamach ustnych osób z HNSCC w Brazylii, aby dowiedzieć się, czy te biofilmy mają wpływ na rokowanie danej osoby. Dr Barbugli jest szczególnie zainteresowana badaniem pacjentów z HPV-ujemnym HNSCC, który generalnie ma gorsze rokowanie. „Myślę, że mikrobiom ma bardzo duży wpływ na zachowanie komórek” – powiedziała dr Barbugli MNT.
Bibliografia:
Źródło zdjęcia: pixabay.com
Więcej komentarzy...