Главная Общие темы Микробиом и рак: есть ли связь?

Микробиом и рак: есть ли связь?

04 июля 2024 г. 28 просмотров Поделиться статьей

1

Микробиом и рак_ есть ли связь_

Содержание статьи

Что такое микробиом Кишечная микробиота и колоректальный рак Микробиом мочи и рак мочевого пузыря Микробиом и рак легкого Микробиом и рак печени

В желудочно-кишечном тракте человека живет до 3 кг бактерий, что, например, в два раза больше массы головного мозга1. И, конечно же, они не могут не влиять на состояние здоровья. Рассказываем, как ученые ищут связь между микробиомом, населяющим организм человека, и разными видами рака.

Что такое микробиом

Человек живет в симбиозе (форме взаимоотношений двух организмов, при которой оба получают пользу) с десятками триллионов микроорганизмов, относящихся более чем к тысяче видов1. Наш организм дает им место обитания и источники питания, а в ответ получает помощь в пищеварении, синтез ряда витаминов и биологически активных веществ, подавление роста патогенных микробов, участие в иммунных реакциях, в детоксикации и выведении токсинов. При этом соотношение различных видов бактерий у всех органов разный, так как каждый из них выполняет свою функцию. Именно поэтому иногда микробиом человека еще называют скрытым физиологическим “органом”2. Кстати, термин “микрофлора”, хоть и используется в рекламе и популярной литературе, сегодня считается устаревшим, и для названия совокупности живущих с нами микроорганизмов вместе с их генетическим материалом используется термин “микробиом”.

Ученые подсчитали, что число генов только кишечных микроорганизмов в 150 раз превышает число генов человеческих клеток3. В связи с этим появилась теория о возможном влиянии человеческого микробиома на развитии многих заболеваний, в том числе и онкологических.

Конечно, процесс зарождения и развития злокачественной опухоли обусловлен множеством факторов как самого организма, так и внешней среды. Однако появляется все больше работ с указанием на то, что измененный (ненормальный) микробиом может образовывать соединения и токсические формы кислорода, повреждающие ДНК человеческих клеток, а также нарушать иммунные механизмы, направленные на уничтожение опухолевых клеток, и поддерживать хронический воспалительный процесс4.

По данным Международного агентства по изучению рака, из тысячи видов микроорганизмов, населяющих наш организм, только 10 определенно связаны с появлением онкозаболеваний5. Так, например, развитие рака желудка связывают с колонизацией Helicobacter pylori, а рака шейки матки – с вирусом папилломы человека.

За последние 10-15 лет было опубликовано достаточно много исследований микробиома у онкологических больных, где были установлены связи между различными типами рака и конкретными микроорганизмами.

Кишечная микробиота и колоректальный рак

Пожалуй, наиболее разнообразное сообщество микроорганизмов представлено именно в кишечнике. В норме слизистую толстого кишечника колонизирует более 1000 видов микробов, большинство из которых могут жить лишь при отсутствии кислорода, поскольку тот для них губителен. При искажении нормальных пропорций среди этой микробной популяции, в толстом кишечнике начинают размножаться патогенные бактерии и развивается дисбиоз - нарушение баланса бактерий4.

По данным нескольких исследований,разнообразие и состав микробиома кишечника у больных с колоректальным раком отличались от здоровых людей: присутствие бактерий рода Fusobacterium, Peptostreptococcus, Bacteroides и Escherichia coli было более выраженное, а Clostridium и Coprococcus — менее6,7. Ученые пришли к выводу, что подобный дисбаланс в микрофлоре может способствовать процессу образования опухолей в толстом кишечнике.

Микробиом мочи и рак мочевого пузыря

Долгое время считалось, что моча здорового человека стерильна и не содержит каких-либо микроорганизмов. В начале 2000-х годов сразу несколько исследований выявилив моче здорового человека 25-40 видов “дружественных” бактерий7.

Эти данные натолкнули ученых на мысль, что развитие рака мочевого пузыря может быть связано с нарушениями микробиома мочи. На сегодняшний день нет крупных исследований, где была бы показана эта связь. Однако опубликованы результаты нескольких небольших исследований, в которых видна разница в микробном составе мочи у пациентов с раком мочевого пузыря и у здоровых людей. Эти данные требуют дальнейшего изучения8.

Микробиом и рак легкого

Как и в случае с мочой, в течение многих лет легкие рассматривались как стерильный орган, не содержащий микрофлоры. Исследования последних лет показали, что это не так. Ежедневно человек “пропускает” через свои легкие сотни литров нестерильного воздуха9. Основная бактериальная флора в здоровых легких — бактерии рода Bacteroidetes и Firmicutes10,11.

В последнее время ученые стали отмечать, что микробное сообщество легких у больных со злокачественной опухолью и у здоровых людей различаются. Микроорганизмы могут способствовать появлению и росту опухоли за счет выработки токсинов и других факторов, поддерживающих воспалительный процесс. Эта мысль находит все больше подтверждения в работах ученых. Одни авторы отмечают, что у больных раком легочная ткань колонизирована грамотрицательными бактериями: Haemophilus influenzae, Enterobacter spp. и Escherichia coli12. Другие предлагают рассматривать бактерии рода Veillonella и Megasphaera как биомаркеры (биологический индикатор) рака13. Третьи связывают развитие мелкоклеточного рака легкого с бактерией рода Acidovorax14. Единого мнения по поводу причинного фактора в научной среде нет.

Микробиом и рак печени

Стенки кишечника достаточно хорошо задерживают бактерии и их токсины, не давая им попасть в кровоток. Несмотря на это все-таки часть микроорганизмов и токсинов проходит через стенку и по воротной вене попадает в печень, где задерживается и обезвреживается. Печень - своеобразный фильтр, находящийся между кишечником, богатым микроорганизмами, и системным кровотоком, который в норме стерилен.

Гепатоцеллюлярная карцинома, или рак печени, может стать исходом целого ряда хронических заболеваний печени - неалкогольной жировой болезни печени, хронических вирусных гепатитов, цирроза. Исследования показали, что изменения в кишечной микрофлоре (дисбиоз) вносят свой вклад в развитие и прогрессирование неалкогольной и алкогольной болезней печени, цирроза печени. Поддерживая хронический воспалительный процесс в печени, нарушение нормального микробного баланса способствует развитию злокачественной15,16.

Кроме того, недавнее исследование показало прямое влияние нарушенного микробного равновесия в кишечнике на развитие рака. Ученые выяснили, что нарушение кишечной микробиоты у мышей ведет к повышению уровня дезоксихолевой кислоты - желчной кислоты, синтезируемой при участии кишечной флоры. После всасывания в кишечнике, дезоксихолевая кислота попадает в печень, где повреждает ДНК звездчатых клеток. Они в свою очередь секретируют различные воспалительные и опухолевые факторы в печени и, как следствие, стимуоирует развитие рака. Ученые предполагают, что такой же механизм применителен и к человеку15,16,17.

Сегодня идея связи изменений состава микробного сообщества с развитием рака находит все больше подтверждений в исследованиях, а микробиом человека начинает рассматриваться как важный фактор развития целого ряда онкозаболеваний. Механизмы взаимоотношений между микробами, живущими в нашем организме, пока не до конца ясны. Однако исследования в этой области проводятся постоянно и по всему миру, а это значит, что в ближайшие годы человечество может получить инструменты профилактики и ранней диагностики многих заболеваний.

M-RU-00002524 март 2021

Было полезно?

Мы заботимся о том, чтобы наши материалы содержали актуальную информацию, а также оказывали читателям всю необходимую помощь и поддержку. Сообщите, пожалуйста, была ли эта статья полезна для вас.

Да, было полезно Нет Поделиться статьей

Список литературы

  • Никонова Е.Л., Попова Е.Н. Микробиота. Монография. Москва 2019. 254 с.
  • Осадчук А.М., Давыдкин И.Л., Гриценко Т.А., Лебедева Е.А., Петрушин А.Е., Роль микробиоты желудочно-кишечного тракта в развитии заболеваний внутренних органов, ЭиКГ, №5 (153), с. 133-139, 2018. cyberleninka.ru/article/n/rol-mikrobioty-zheludochno-kishechnogo-trakta (дата обращения: 07.02.2021).
  • Qin J., Li R., Arumugam M. et. al, A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing, Nature, volume 464, pages 59–65, 2010. nature.com/articles/nature08821 (дата обращения: 07.02.2021).
  • Карасев И.А., Малихова О.А., Давыдкина Т.С., Роль кишечной микробиоты в патогенезе колоректального рака. Обзор литературных данных, Злокачественные опухоли, том 10 (3s1), с. 60–62, 2020.DOI: 10.18027/2224-5057-2020-10-3s1-60-62. malignanttumors.org/jour/article/view (дата обращения: 07.02.2021).
  • Garrett W.S. Cancer and the microbiota, Science, vol. 348, issue 6230, pp. 80-87, 2015.DOI: 10.1126/science.aaa4972. science.sciencemag.org/content/348/6230/80/tab-pdf. (дата обращения: 07.02.2021).
  • Kauppila J.H., Karttunen T.J., Saarnio J. et al. Short DNA sequences and bacterial DNA induce esophageal, gastric, and colorectal cancer cell invasion. APMIS, 121:pp. 511–522, 2012. https://doi.org/10.1111/apm.12016 onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111 (дата обращения: 07.02.2021).
  • Hooper L.V., Epithelial cell contributions to intestinal immunity, Adv Immunol.,126, pp.129–72, 2015. https://doi.org/10.1016/bs.ai.2014.11.003 sciencedirect.com/science/article/pii (дата обращения: 07.02.2021).
  • Коган М.И., Набока Ю.Л., Рыжкин А.В., Васильев О.Н. Микробиота/микробиом мочи и рак мочевого пузыря. Онкоурология 2020;16(2):97–103. DOI: 10.17650/1726-9776-2020-16-2-97-103. oncourology.abvpress.ru/oncur/article/view (дата обращения: 08.02.2021).
  • Абдугаффаров С, Рахимжонов С, Бобокулов А, Акромов А. Роль микрофлоры в жизнедеятельности человека; Медицина. Социология. Философия. Прикладные исследования. 2020. №4. cyberleninka.ru/article/n/rol-mikroflory-v-zhiznedeyatelnosti (дата обращения: 08.02.2021).
  • Mao Q., Jiang F., Yin R. et. al Interplay between the lung microbiome and lung cancer, Cancer Letters, Volume 415, Pages 40-48, 2018. doi.org/10.1016/j.canlet.2017.11.036. sciencedirect.com/science/article/abs/pii(дата обращения: 08.02.2021).
  • Kovaleva O.V., Romashin D., Zborovskaya I.B. et. al, Human Lung Microbiome on the Way to Cancer, Journal of Immunology Research, vol. 2019, Article ID 1394191, 6 pages, 2019. doi.org/10.1155/2019/1394191. hindawi.com/journals/jir/2019/1394191/(дата обращения: 08.02.2021).
  • Laroumagne S., Salinas-Pineda A., Hermant C., et al. Incidence and characteristics of bronchial colonisation in patient with lung cancer: a retrospective study of 388 cases; Revue des Maladies Respiratoires. 2011 Mar;28(3):328-335. DOI: 10.1016/j.rmr.2010.05.020. europepmc.org/article/med (дата обращения: 08.02.2021).
  • Lee S.H., Sung J.Y., Yong D. et al., Characterization of microbiome in bronchoalveolar lavage fluid of patients with lung cancer comparing with benign mass like lesions, Lung Cancer, vol. 102, pp. 89–95, 2016. https://doi.org/10.1016/j.lungcan.2016.10.016. sciencedirect.com/science/article/abs/pii (дата обращения: 08.02.2021).
  • Greathouse K.L., White J.R., Vargas A.J. et al. Interaction between the microbiome and TP53 in human lung cancer, Genome Biol 19, 123 (2018). https://doi.org/10.1186/s13059-018-1501-6. genomebiology.biomedcentral.com/articles(дата обращения: 08.02.2021).
  • Айтбаев К.А., Муркамилов И.Т., Фомин В.В. БОЛЕЗНИ ПЕЧЕНИ: ПАТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ РОЛЬ КИШЕЧНОГО МИКРОБИОМА И ПОТЕНЦИАЛ ТЕРАПИИ ПО ЕГО МОДУЛЯЦИИ, Терапевтический архив,№8, 2017. cyberleninka.ru/article/n/bolezni-pecheni-patogeneticheskaya (дата обращения: 09.02.2021).
  • Rao B.-C., Lou J.-M., Wang W.-J. et al., Human microbiome is a diagnostic biomarker in hepatocellular carcinoma, Hepatobiliary & Pancreatic Diseases International, Volume 19, Issue 2, pp. 109-115, April 2020. https://doi.org/10.1016/j.hbpd.2020.01.003. sciencedirect.com/science/article/abs/pii (дата обращения: 09.02.2021).
  • Hara E., Relationship between Obesity, Gut Microbiome and Hepatocellular Carcinoma Development, Dig Dis, 33, pp. 346-350, 2015. doi.org/10.1159/000371679 karger.com/Article/Abstract (дата обращения: 09.02.2021).
Карта онкоцентров

Обратная связь

В своих материалах мы стараемся отвечать на вопросы, которые действительно волнуют наших читателей. Поэтому для нас очень важна обратная связь. Пожалуйста, напишите, какие статьи вы хотели бы видеть на сайте.

Напишите нам
Мы собираем и обрабатываем пользовательские данные, в том числе, файлы cookies для оптимизации сайта и подбора для Вас релевантного контента. Нажимая «Принять» или продолжая просмотр сайта, Вы даете согласие АО «Рош-Москва» на использование таких данных в соответствии с Политикой в отношении файлов cookies и Пользовательским соглашением.