Jak bakteria z jamy ustnej napędza rozwój raka

Mikrob, który wędruje z jamy ustnej do guza

Jama ustna człowieka jest siedliskiem setek gatunków bakterii, z których większość jest nieszkodliwa. Jednak jedna z nich przyciągnęła uwagę badaczy raka na całym świecie. Fusobacterium nucleatum – beztlenowa bakteria w kształcie pręcika, która rozwija się w płytce nazębnej i zapalonych dziąsłach – została znaleziona w dużych ilościach wewnątrz guzów daleko od jamy ustnej, szczególnie w okrężnicy i piersi.

Naukowcy po raz pierwszy zauważyli to powiązanie około dekadę temu, kiedy badania genomowe guzów jelita grubego wciąż wykazywały niezwykle wysoki poziom F. nucleatum. Od tego czasu badania opublikowane w Nature, Nature Communications i National Cancer Institute opisały, w jaki sposób ten pojedynczy mikrob może wykorzystywać własne szlaki organizmu do przyspieszenia rozwoju raka.

Jak dociera do odległych narządów

F. nucleatum nie pozostaje w jamie ustnej. U osób z chorobą przyzębia (dziąseł) przewlekły stan zapalny umożliwia bakteriom przedostanie się do krwiobiegu – proces ten nazywany jest bakteriemią. Po przedostaniu się do krwiobiegu przyłącza się do cząsteczki cukru zwanej Gal-GalNAc, która jest eksponowana na powierzchni wielu komórek nowotworowych. Białko bakteryjne zwane Fap2 działa jak klucz pasujący do tego zamka, kierując mikroba prosto do tkanki nowotworowej.

Naukowcy potwierdzili tę zdolność ukierunkowania w modelach zwierzęcych: kiedy F. nucleatum wstrzykiwano do krwiobiegu myszy z guzami sutka, selektywnie kolonizował tkankę guza, a nie zdrowe narządy.

Co robi wewnątrz guza

Po osadzeniu się w guzie F. nucleatum promuje rozwój raka poprzez kilka mechanizmów:

• Uszkodzenie DNA. Bakteria wywołuje pęknięcia dwuniciowego DNA i aktywuje podatne na błędy szlaki naprawcze, zwiększając tempo mutacji w otaczających komórkach.
• Supresja odporności. Zmniejsza akumulację naciekających guz limfocytów T – głównych żołnierzy układu odpornościowego walczących z rakiem – skutecznie pomagając guzowi ukryć się przed nadzorem immunologicznym.
• Przyspieszony wzrost. Jego białko adhezyjne FadA wiąże się z E-kadheryną na powierzchni komórek, aktywując szlak sygnałowy beta-kateniny, który napędza proliferację komórek.
• Przerzuty. F. nucleatum zwiększa przepuszczalność naczyń krwionośnych, ułatwiając komórkom nowotworowym oderwanie się i rozprzestrzenianie do odległych miejsc.

Powiązanie z BRCA1

Badania z Johns Hopkins Medicine ujawniły szczególnie alarmującą interakcję. Komórki piersi z mutacjami BRCA1 – już obarczone podwyższonym ryzykiem raka – wykazują wyższy poziom cukru Gal-GalNAc na swojej powierzchni. To czyni je bardziej podatnymi na kolonizację bakteryjną. W eksperymentach laboratoryjnych nawet krótka ekspozycja na F. nucleatum aktywowała białko zwane PKcs w komórkach z mutacją BRCA1, co wiązało się ze zwiększoną migracją guza, inwazją i opornością na chemioterapię.

Odkrycia sugerują, że dziedziczne ryzyko genetyczne i infekcja bakteryjna mogą działać jako współspiskowcy, wspólnie popychając komórki w kierunku złośliwości szybciej niż każdy z tych czynników osobno.

Nie wszystkie szczepy są równe

Przełomowe badanie z 2024 roku w Nature wykazało, że podgatunek F. nucleatum animalis dzieli się na dwie odrębne grupy genetyczne. Tylko jedna – oznaczona jako Fna C2 – dominuje w niszy raka jelita grubego. Osoby z rakiem jelita grubego były około pięć razy bardziej narażone na nosicielstwo tej konkretnej grupy w kale niż osoby zdrowe, co sugeruje, że ukierunkowana diagnostyka mogłaby pewnego dnia odróżnić niebezpieczne szczepy od łagodnych.

Co to oznacza dla profilaktyki

Badania nie dowodzą jeszcze, że F. nucleatum samo w sobie powoduje raka – większość dowodów pochodzi z modeli zwierzęcych i badań tkanek. Ale implikacje są znaczące. Dobra higiena jamy ustnej i leczenie chorób dziąseł mogą zmniejszyć obciążenie bakteryjne przedostające się do krwiobiegu. W modelach mysich leczenie antybiotykami odwróciło niektóre z efektów promujących rozwój guza, co wskazuje na przyszłe strategie terapeutyczne.

Naukowcy badają obecnie, czy badanie przesiewowe w kierunku F. nucleatum w kale lub krwi mogłoby służyć jako wczesny biomarker ryzyka raka jelita grubego lub piersi – prosty test, który mógłby zasygnalizować niebezpieczeństwo na długo przed tym, zanim guz stanie się widoczny na skanie.