Ako baktéria z úst podporuje rast rakoviny

Mikrób, ktorý putuje z úst do nádoru

Ľudské ústa ukrývajú stovky bakteriálnych druhov, z ktorých väčšina je neškodná. Jedna však upútala pozornosť výskumníkov rakoviny na celom svete. Fusobacterium nucleatum – anaeróbna baktéria tyčinkovitého tvaru, ktorej sa darí v zubnom plaku a zapálených ďasnách – bola nájdená vo zvýšenom množstve vo vnútri nádorov ďaleko od ústnej dutiny, najmä v hrubom čreve a prsníku.

Vedci si prvýkrát všimli spojitosť asi pred desiatimi rokmi, keď genomické prehľady kolorektálnych nádorov neustále odhaľovali nezvyčajne vysoké hladiny F. nucleatum. Odvtedy štúdie publikované v Nature, Nature Communications a National Cancer Institute zmapovali, ako tento jediný mikrób dokáže uniesť telu vlastné dráhy na urýchlenie rakoviny.

Ako sa dostáva do vzdialených orgánov

F. nucleatum nezostáva v ústach. U ľudí s periodontálnym ochorením (ochorením ďasien) chronický zápal umožňuje baktérii vstúpiť do krvného obehu – proces nazývaný bakterémia. Po cirkulácii sa prichytí na molekulu cukru nazývanú Gal-GalNAc, ktorá sa nachádza na povrchu mnohých nádorových buniek. Bakteriálny proteín nazývaný Fap2 funguje ako kľúč, ktorý pasuje do tohto zámku a navádza mikrób priamo do rakovinového tkaniva.

Výskumníci potvrdili túto schopnosť zacielenia v zvieracích modeloch: keď sa F. nucleatum vstrekovalo do krvného obehu myší s nádormi prsníka, selektívne kolonizovalo nádorové tkanivo namiesto zdravých orgánov.

Čo robí vo vnútri nádoru

Po usadení sa v nádore F. nucleatum podporuje rakovinu prostredníctvom niekoľkých mechanizmov:

• Poškodenie DNA. Baktéria spúšťa dvojvláknové zlomy DNA a aktivuje chybné opravné dráhy, čím zvyšuje mieru mutácií v okolitých bunkách.
• Imunosupresia. Znižuje akumuláciu T buniek infiltrujúcich nádor – hlavných vojakov imunitného systému v boji proti rakovine – čím účinne pomáha nádoru skryť sa pred imunitným dohľadom.
• Zrýchlený rast. Jej adhezívny proteín FadA sa viaže na E-kadherín na povrchu buniek, čím aktivuje signálnu dráhu beta-katenínu, ktorá poháňa proliferáciu buniek.
• Metastázy. F. nucleatum zvyšuje vaskulárnu permeabilitu, čím uľahčuje rakovinovým bunkám uvoľniť sa a šíriť sa do vzdialených miest.

Spojenie s BRCA1

Výskum z Johns Hopkins Medicine odhalil obzvlášť alarmujúcu interakciu. Bunky prsníka nesúce mutácie BRCA1 – ktoré sú už vo zvýšenom riziku rakoviny – vykazujú vyššie hladiny cukru Gal-GalNAc na svojom povrchu. To ich robí zraniteľnejšími voči bakteriálnej kolonizácii. V laboratórnych experimentoch aj krátke vystavenie F. nucleatum aktivovalo proteín nazývaný PKcs v bunkách s mutáciou BRCA1, čo bolo spojené so zvýšenou migráciou nádoru, inváziou a rezistenciou voči chemoterapii.

Zistenia naznačujú, že dedičné genetické riziko a bakteriálna infekcia môžu pôsobiť ako spoluspiklenci, ktorí spoločne posúvajú bunky k malignite rýchlejšie ako ktorýkoľvek faktor sám o sebe.

Nie všetky kmene sú rovnaké

Prezentačná štúdia z roku 2024 v Nature ukázala, že poddruh F. nucleatum animalis sa delí na dve odlišné genetické vetvy. Iba jedna – označená ako Fna C2 – dominuje v kolorektálnom rakovinovom prostredí. U ľudí s kolorektálnou rakovinou bolo približne päťkrát pravdepodobnejšie, že budú mať túto špecifickú vetvu v stolici ako zdraví jedinci, čo naznačuje, že cielená diagnostika by jedného dňa mohla rozlíšiť nebezpečné kmene od benígnych.

Čo to znamená pre prevenciu

Výskum zatiaľ nedokazuje, že F. nucleatum sám spôsobuje rakovinu – väčšina dôkazov pochádza zo zvieracích modelov a štúdií tkanív. Dôsledky sú však významné. Dobrá ústna hygiena a liečba ochorenia ďasien môžu znížiť bakteriálnu záťaž vstupujúcu do krvného obehu. V myších modeloch liečba antibiotikami zvráti niektoré z účinkov podporujúcich nádor, čo naznačuje budúce terapeutické stratégie.

Vedci teraz skúmajú, či by skríning na F. nucleatum v stolici alebo krvi mohol slúžiť ako skorý biomarker pre riziko kolorektálnej rakoviny alebo rakoviny prsníka – jednoduchý test, ktorý by mohol signalizovať nebezpečenstvo dlho predtým, ako sa nádor stane viditeľným na skene.