El conservante de queso retrasa la propagación del cáncer oral en ratones: estudio

ARRIBA: Las células cancerosas orales (izquierda) se infectan con uno de los tres patógenos periodontales (teñidos en verde) durante dos horas antes de inyectarse en la boca de los ratones. Treponema denticola (derecha) puede verse invadiendo las células cancerosas orales, lo que, según los investigadores, conduce a un cáncer más agresivo.ALLAN RADAIC Y LEA SEDGHI, UNIVERSIDAD DE CALIFORNIA, SAN FRANCISCO

En las últimas décadas, los científicos han identificado más de una docena de patógenos, desde el virus del papiloma humano hasta Helicobacter pylori, que contribuyen a la progresión de los cánceres. En un estudio publicado hoy (1 de octubre) en PLOS Pathogens, los investigadores demuestran el mecanismo por el cual tres bacterias orales que se encuentran en las células de las encías promueven el desarrollo y la progresión del tumor del carcinoma de células escamosas orales (OSCC) en ratones. Y muestran que una bacteriocina, un péptido antimicrobiano que producen las bacterias, contrarresta los efectos de las bacterias orales y ralentiza el crecimiento tumoral.

Este estudio encaja muy bien en un creciente cuerpo de evidencia de que una variedad de patógenos conocidos contribuyen al inicio y la progresión de diferentes tipos de cáncer, dice Mark Herzberg, biólogo de la Universidad de Minnesota que ha estudiado el cáncer oral y no participó en el informe. Se sabe que el cáncer oral es causado por el tabaquismo, el consumo de alcohol y el VPH, pero ahora están presentando evidencia mecánica de que las bacterias en la cavidad oral exacerban la carcinogénesis.

Yvonne Kapila, vicepresidenta de periodontología en la Universidad de California, San Francisco, dice que primero concibió la idea de hacer esta investigación cuando notó que algunos de los pacientes que trata en su clínica desarrollaron cáncer oral en las mismas áreas de la boca donde realizó la cirugía de las encías o implantes dentales insertados. Investigaciones anteriores sugieren que existe un vínculo entre la inflamación y el cáncer, y Kapila quería saber si había algo más, como los patógenos orales, que predisponían a esas áreas de la boca al cáncer.

Para averiguarlo, Kapila y sus colegas tomaron células OSCC humanas que estaban infectadas con una de las tres bacterias periodontales Porphyromonas gingivalis, Treponema denticola y Fusobacterium nucleatum y las inyectaron en el suelo de la boca de ratones de seis semanas de edad. f. nucleatum se encuentra comúnmente en la boca, mientras que P. gingivalis y T. denticola rara vez se encuentran en el tejido de las encías sanas. Dos semanas más tarde, los ratones se dividieron en un grupo de control al que se les dio agua y un grupo de tratamiento que recibió la bacteriocina nisina.

Después de siete semanas de tratamiento, los investigadores sacrificaron a los ratones y recolectaron los tumores para estudiarlos. a ellos. La presencia de la bacteria periodontal hizo que las células cancerosas se replicaran y migraran de manera más eficiente, lo que llevó a una forma más agresiva de OSCC. Usando inmunotransferencias, los investigadores descubrieron que los patógenos activaban dos vías de señalización dentro de las células tumorales: integrina/FAK y TLR/MyDD88, las cuales son clave para la migración celular.

Los tumores en ratones que recibieron nisina mostraron una disminución del movimiento. , invasión y tamaño. Los tumores en los ratones tratados con nisina también aparecieron de color más blanco, lo que según los investigadores representa una disminución en los vasos sanguíneos, típicamente una buena señal de recuperación, ya que los tumores requieren un gran suministro de sangre.

Este informe muestra que los cánceres se pueden tratar con antimicrobianos, lo cual es realmente nuevo: nadie pensó realmente en tratar los cánceres con antimicrobianos o algo tan simple como las bacteriocinas, Kapila le dice a The Scientist. Esto también es una confirmación de que las bacterias orales que están asociadas con enfermedades realmente agravan otras enfermedades como el cáncer.

Nam Joo, ex postdoctorado en el laboratorio de Kapilas, fue el primero en plantear la posibilidad del papel terapéutico de las nisinas. Joo comenzó su investigación sobre la nisina mientras estudiaba kimchi, que es rico en bacterias que producen nisina, para obtener su maestría en Corea del Sur. Se preguntó si la bacteriocina podría funcionar como un agente anticancerígeno debido a sus conocidas propiedades para promover la muerte celular en otros sistemas celulares.

Mientras que la mayoría de las bacteriocinas inhiben solo especies estrechamente relacionadas, la nisina actúa como un antibacteriano de amplio espectro que es eficaz contra muchas bacterias Gram-positivas. En este estudio, la nisina no apuntó a los patógenos orales, sino a las propias células cancerosas. La bacteriocina inhibió los efectos de las bacterias, desactivando las vías de señalización que activaron al adherirse a las membranas de las células cancerosas y permitir que el calcio fluya hacia la célula.

Kapila dice que actualmente está investigando por qué la nisina se une a las células tumorales , en lugar de células sanas, pero dice que puede deberse a que la nisina se une preferentemente a las bicapas lipídicas de fosfocolina, de las que están hechas las membranas celulares, según muestra una investigación previa.

Es particularmente notable modular una comunidad microbiana para prevenir una enfermedad no transmisible, dice David Moyes, un microbiólogo que estudia patógenos orales en Kings College London y no participó en el estudio. Las bacteriocinas son un niño bastante nuevo en el bloque para su uso en la terapia clínica.

La bacteriocina se aisló por primera vez en la década de 1920 a partir de Lactococcus lactis, una bacteria utilizada ampliamente en la producción de queso. y suero de leche, y fue aprobado como un aditivo para proteger los alimentos contra bacterias dañinas en la década de 1960.

El carcinoma de células escamosas de cabeza y cuello (HNSCC) es el séptimo cáncer más común en todo el mundo, con 600,000 nuevos casos diagnosticados cada año, según los Institutos Nacionales de Salud. OSCC es un subconjunto de HNSCC que es extremadamente frecuente en algunos países como India, donde OSCC representa más del 50 por ciento de todos los cánceres.

Kapila ha presentado una subvención para probar la bacteriocina en pacientes con cáncer oral en un ensayo clínico. Herzberg enfatiza el potencial de las nisinas, particularmente porque durante mucho tiempo se ha considerado lo suficientemente seguro como para incluirlo en los productos alimenticios, por lo que puede ser más fácil de aprobar si hay evidencia concluyente de ensayos en humanos de que ayuda a combatir el cáncer. De hecho, en un estudio de 2015, Kapila señala que las personas en los EE. UU. consumen de 0,94 a 2,24 mg de nisina por día, según una estimación de la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. No hay indicios de que esto ayude a prevenir o tratar el cáncer oral.

El equipo de Kapilas también examinó los órganos internos de los ratones, como el hígado, los riñones y los pulmones, para ver si la nisina tenía consecuencias posteriores, pero no encontró diferencias entre ellos. estos animales y los que no recibieron el tratamiento.

Se ha demostrado previamente que los patógenos orales promueven otros tipos de cáncer, como el cáncer colorrectal, por lo que Kapila tiene la esperanza de que su estudio abra la puerta a la investigación de péptidos antimicrobianos para tratar otros tipos de cáncer. cánceres.

Uno de los efectos secundarios negativos reales del tratamiento estándar de oro actual, la quimiorradiación, son los efectos fuera del objetivo realmente desagradables de estos medicamentos y el tratamiento, dice ella. Sería fantástico si podemos encontrar un tratamiento que no tenga todos estos efectos secundarios.

P. Kamarajan et al., Los patógenos periodontales promueven la agresividad del cáncer a través de la activación desencadenada por TLR/MyD88 de la señalización Integrin/FAK que es terapéuticamente reversible mediante una bacteriocina probiótica, PLOS Pathog, doi:10.1371/journal.ppat.1008881, 2020.