Hogyan segíti elő egy szájbaktérium a rákos sejtek növekedését

Egy mikróba, amely a szájból a tumorba vándorol

Az emberi szájban több száz baktériumfaj él, melyek többsége ártalmatlan. Azonban egy közülük a rákot kutatók figyelmének középpontjába került világszerte. A Fusobacterium nucleatum – egy pálcika alakú, anaerob baktérium, amely a fogászati plakkban és a gyulladt fogínyben virágzik – a szájüregtől távol eső tumorokban, különösen a vastagbélben és a mellben, megnövekedett mennyiségben található meg.

A tudósok először körülbelül egy évtizeddel ezelőtt figyeltek fel az összefüggésre, amikor a vastagbélrákos tumorok genomikai vizsgálatai során szokatlanul magas F. nucleatum szinteket találtak. Azóta a Nature, a Nature Communications és a National Cancer Institute által publikált tanulmányok feltérképezték, hogy ez az egyetlen mikróba hogyan tudja eltéríteni a szervezet saját útvonalait a rák felgyorsítása érdekében.

Hogyan jut el a távoli szervekbe?

Az F. nucleatum nem marad a szájban. A parodontális (fogíny) betegségben szenvedőknél a krónikus gyulladás lehetővé teszi a baktérium számára, hogy bejusson a véráramba – ezt a folyamatot bakterémiának nevezik. Miután keringésbe került, rátapad egy Gal-GalNAc nevű cukormolekulára, amely számos tumorsejt felszínén megtalálható. Egy Fap2 nevű bakteriális fehérje kulcsként működik, amely illeszkedik ehhez a zárhoz, és egyenesen a rákos szövetbe vezeti a mikróbát.

A kutatók állatmodellekben is megerősítették ezt a célzó képességet: amikor F. nucleatumot fecskendeztek a mellrákos egerek véráramába, az szelektíven kolonizálta a tumor szövetet, nem pedig az egészséges szerveket.

Mit csinál a tumorban?

Miután beágyazódott egy tumorba, az F. nucleatum számos mechanizmus révén elősegíti a rákot:

• DNS-károsodás. A baktérium kettős szálú DNS-töréseket vált ki, és aktiválja a hibás javítási útvonalakat, növelve a mutációs rátát a környező sejtekben.
• Immunrendszer elnyomása. Csökkenti a tumorba beszűrődő T-sejtek – az immunrendszer fő rákellenes katonái – felhalmozódását, hatékonyan segítve a tumornak elrejtőzni az immunrendszer felügyelete elől.
• Gyorsított növekedés. Az adhéziós fehérjéje, a FadA kötődik az E-cadherinhez a sejtfelszíneken, aktiválva a béta-catenin jelátviteli útvonalat, amely a sejtek proliferációját hajtja végre.
• Metasztázis. Az F. nucleatum növeli az érpermeabilitást, megkönnyítve a rákos sejtek számára a kiszabadulást és a távoli helyekre való terjedést.

A BRCA1 kapcsolat

A Johns Hopkins Medicine kutatása egy különösen riasztó interakciót tárt fel. A BRCA1 mutációkat hordozó emlősejtek – amelyek már eleve fokozott rák kockázatnak vannak kitéve – magasabb szinten mutatják a Gal-GalNAc cukrot a felszínükön. Ez fogékonyabbá teszi őket a bakteriális kolonizációra. Laboratóriumi kísérletekben még a rövid ideig tartó F. nucleatum expozíció is aktivált egy PKcs nevű fehérjét a BRCA1-mutáns sejtekben, ami fokozott tumor migrációval, invázióval és kemoterápiás rezisztenciával járt.

Az eredmények arra utalnak, hogy az öröklött genetikai kockázat és a bakteriális fertőzés összeesküvőként működhetnek együtt, és a sejteket gyorsabban taszítják a rosszindulatúság felé, mint bármelyik tényező önmagában.

Nem minden törzs egyenlő

Egy mérföldkőnek számító 2024-es Nature-ben megjelent tanulmány kimutatta, hogy az F. nucleatum animalis alfaja két különálló genetikai kládra oszlik. Csak az egyik – a Fna C2 – dominál a vastagbélrák niche-ben. A vastagbélrákban szenvedők körülbelül ötször nagyobb valószínűséggel hordozzák ezt a specifikus kládot a székletükben, mint az egészséges egyének, ami arra utal, hogy a célzott diagnosztika egy napon megkülönböztetheti a veszélyes törzseket a jóindulatúaktól.

Mit jelent ez a megelőzés szempontjából?

A kutatás még nem bizonyítja, hogy az F. nucleatum önmagában okozza a rákot – a legtöbb bizonyíték állatmodellekből és szöveti vizsgálatokból származik. De a következmények jelentősek. A jó szájhigiéné és a fogínybetegségek kezelése csökkentheti a véráramba kerülő baktériumok mennyiségét. Egérmodellekben az antibiotikumos kezelés visszafordította a tumor elősegítő hatásainak egy részét, ami a jövőbeli terápiás stratégiákra utal.

A tudósok most azt vizsgálják, hogy az F. nucleatum székletben vagy vérben történő szűrése szolgálhat-e a vastagbél- vagy mellrák kockázatának korai biomarkereként – egy egyszerű teszt, amely jóval azelőtt jelezheti a veszélyt, hogy egy tumor láthatóvá válna egy vizsgálaton.