Įprastos žarnyno bakterijos gali prisidėti prie storosios žarnos vėžio tada, kai tam tikros jų atmainos gamina genotoksiną kolibaktiną: ši medžiaga pažeidžia žarnyno ląstelių DNR, palieka atpažįstamus mutacijų „parašus“ ir, jei tokie pažeidimai kaupiasi svarbiuose augimo kontrolės genuose, gali padėti pradėti naviko formavimąsi.
Kolibaktinas paaiškina, kodėl ne visos žarnyno bakterijos yra vienodai pavojingos
Kalbama ne apie tai, kad pati žarnyno mikrobiota savaime yra bloga. Dauguma žarnyne gyvenančių bakterijų dalyvauja virškinime, imuninės sistemos veikloje ir medžiagų apykaitoje. Problema atsiranda tada, kai tam tikros bakterijų atmainos turi genetinį rinkinį, leidžiantį gaminti DNR žalojančias medžiagas.
Vienas svarbiausių įtariamųjų yra kai kurios Escherichia coli atmainos, turinčios vadinamąjį pks genų klasterį. Būtent jis siejamas su kolibaktino gamyba. Šis junginys gali tiesiogiai veikti žarnyno epitelio ląstelių DNR, o tai jau yra mechanizmas, galintis paaiškinti ryšį tarp bakterijų ir vėžio pradžios.
DNR pažeidimai tampa įkalčiais, kuriuos galima rasti navikuose
Mokslininkams svarbiausia buvo ne vien parodyti, kad bakterijos gali pažeisti ląsteles laboratorijoje. Reikėjo įrodyti, kad toks pažeidimas palieka pėdsaką realiuose žmonių navikuose. Būtent čia svarbūs mutacijų parašai — pasikartojantys DNR pokyčių modeliai, pagal kuriuos galima atsekti, kokio tipo žala veikė ląsteles.
Kolibaktino sukelti pažeidimai nėra atsitiktinis triukšmas. Jie turi būdingą struktūrą, kurią galima aptikti sekvenuojant storosios žarnos vėžio genomus. Tai leidžia tyrėjams sakyti ne tik „bakterijos gali būti susijusios“, bet ir „šiame navike matyti bakterinio toksino paliktas genetinis pėdsakas“.
Mechanizmas virsta pavojingu tada, kai mutacijos pataiko į augimą kontroliuojančius genus
Vėžys paprastai neprasideda nuo vieno atsitiktinio DNR pažeidimo. Ląstelės turi taisymo sistemas, kurios dažnai sugeba pašalinti klaidas. Tačiau jei pažeidimai kartojasi, dalis jų gali išlikti, o išlikusios mutacijos gali paveikti genus, reguliuojančius ląstelių dalijimąsi, DNR taisymą ar užprogramuotą ląstelės žūtį.
Storosios žarnos gleivinė nuolat atsinaujina, todėl jos ląstelės dalijasi dažnai. Tai reiškia, kad DNR klaidos čia gali turėti aiškias pasekmes. Jei bakterinis toksinas sukuria papildomą mutacijų šaltinį, jis gali padidinti tikimybę, kad laikui bėgant atsiras ląstelių klonas, turintis pranašumą augti nekontroliuojamai.
Ankstyvas poveikis gali paaiškinti dalį jaunesnių pacientų atvejų
Newsweek aprašytas tyrimų kontekstas ypač svarbus dėl ankstyvojo storosios žarnos vėžio, diagnozuojamo jaunesniems žmonėms. Jeigu kolibaktino parašai susiformuoja dar ankstyvame gyvenimo etape, bakterijų poveikis gali įvykti gerokai prieš diagnozę. Vėžys tada pasirodo vėliau, kai ląstelėse jau būna susikaupęs pakankamas mutacijų rinkinys.
Tai nekeičia fakto, kad storosios žarnos vėžį lemia keli veiksniai: paveldimumas, mityba, uždegiminės žarnyno ligos, gyvenimo būdas ir atsitiktinės ląstelių dalijimosi klaidos. Tačiau bakterinis DNR pažeidimo mechanizmas į šį sąrašą įrašo dar vieną konkretų biologinį kelią, o ne miglotą prielaidą apie „blogą mikrobiomą“.
Šis atradimas nereiškia, kad reikia naikinti žarnyno bakterijas
Praktiškai tai nereiškia, kad antibiotikai ar savavališkas mikrobiotos „valymas“ yra sprendimas. Žarnyno ekosistema yra sudėtinga, o neatsargus jos ardymas gali sukelti kitų problemų. Svarbiausia atradimo vertė yra diagnostinė ir prevencinė: supratus, kurie bakterijų štamai palieka pavojingus DNR pėdsakus, galima tiksliau tirti riziką.
Ateityje tai gali padėti kurti testus, kurie nustatytų kolibaktiną gaminančias bakterijas arba jų paliktus mutacijų parašus. Taip pat gali būti ieškoma būdų blokuoti toksino gamybą, nepanaikinant visos naudingos mikrobiotos. Kol kas pagrindinė išvada aiški: ryšys tarp žarnyno bakterijų ir storosios žarnos vėžio tampa suprantamas per DNR žalą, o ne per bendrą įtarimą bakterijoms.
Šaltinis: https://www.newsweek.com/scientists-finally-solve-how-common-gut-bacteria-triggers-colon-cancer-12203568
