Investigadores identifican proteína bacteriana asociada con cánceres colorrectales
Crédito: Facultad de Salud Pública Bloomberg de la Universidad Johns Hopkins
Las cepas de bacterias que causan síntomas comunes de intoxicación alimentaria a menudo contienen una toxina que puede dañar el ADN en las células intestinales, lo que podría desencadenar cáncer de colon , según un estudio de investigadores de la Escuela de Salud Pública Johns Hopkins Bloomberg.
El descubrimiento plantea la posibilidad de que algunos de los aproximadamente dos millones de nuevos casos de cáncer colorrectal cada año en todo el mundo se originen a partir de eventos de intoxicación alimentaria breves y aparentemente leves. También apunta a la posibilidad de futuros medicamentos que prevengan el cáncer colorrectal al neutralizar la toxina recientemente identificada, UshA.
Los hallazgos se publicaron el 12 de enero en la edición de enero de Cancer Discovery.
Investigaciones anteriores han sugerido que ciertas bacterias que residen en el intestino pueden desencadenar cáncer colorrectal a través de infecciones persistentes que involucran inflamación intestinal crónica. Las infecciones a corto plazo que causan intoxicación alimentaria, incluida la diarrea del viajero, que normalmente se resuelven en uno o dos días, tradicionalmente se han considerado no cancerígenas.
«Esperamos que este estudio motive a otros investigadores a realizar estudios epidemiológicos para investigar este vínculo potencial entre las infecciones diarreicas transitorias y el desarrollo del cáncer de colon», dice el autor principal del estudio Fengyi Wan, Ph.D., profesor asociado en el Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Escuela Bloomberg.
En el estudio, el equipo de Wan realizó experimentos con un modelo de ratón de enfermedad diarreica bacteriana transitoria utilizando la bacteria Citrobacter rodentium, que tiene fuertes similitudes con las cepas que causan diarrea del microbio Escherichia coli que infecta a los humanos. Los investigadores observaron que la infección por Citrobacter condujo rápidamente a fuertes signos de daño en el ADN en las células del revestimiento intestinal de los ratones.
Los científicos también notaron que el daño dependía de un mecanismo en la bacteria llamado secreción tipo 3 Sistema. Este apéndice similar a una jeringa es utilizado por algunas bacterias, incluyendo Citrobacter y cepas de E. coli que causan diarrea, para inyectar proteínas en las células huésped. Este mecanismo facilita el crecimiento y la supervivencia de los microbios invasores.
Los investigadores finalmente se concentraron en una proteína inyectada con T3SS, UshA, que explica el daño en el ADN. Descubrieron que UshA, que también puede ser producido por E. coli que causa diarrea, contiene un segmento corto con actividad enzimática que rompe el ADN.
La función de este elemento que rompe el ADN en el ciclo de vida de Citrobacter aún no está claro. (En el estudio, eliminarlo no pareció afectar el crecimiento bacteriano o la supervivencia). Pero los investigadores encontraron evidencia en su estudio con ratones de que UshA puede tener un efecto cancerígeno definitivo en el huésped infectado.
Los científicos experimentaron con una línea de ratones modificados genéticamente que desarrollaban tumores de colon de forma espontánea y descubrieron que infectar a estos ratones con Citrobacter que contenía UshA aceleraba drásticamente el desarrollo de tumores. Por el contrario, la infección con un Citrobacter diseñado que carece del gen UshA esencialmente no tuvo ningún efecto en la aceleración del desarrollo del tumor.
Los investigadores también encontraron que los tipos de mutaciones en los tumores de colon acelerados por Citrobacter eran muy similares a los que se han catalogado en tumores de colon humano, lo que nuevamente subraya la relevancia potencial para la salud humana.
No será fácil lograr una confirmación sólida de esta relevancia, dice Wan, ya que las infecciones transitorias, por definición, serían largas desaparece cuando se desarrollan los tumores. (Los tumores de colon generalmente se desarrollan durante muchos años antes de que se detecten). Wan sugiere que establecer un vínculo entre los microbios que contienen UshA y los cánceres colorrectales humanos requerirá estudios epidemiológicos. Estos, dice, podrían realizarse mejor en el África subsahariana, donde las infecciones bacterianas que causan diarrea y el cáncer colorrectal son relativamente comunes.
Wan ahora también está trabajando con investigadores colaboradores para desarrollar inhibidores de la toxina UshA.
«En principio, se podrían administrar tales inhibidores a los pacientes que presentan una enfermedad diarreica para protegerlos del daño del ADN que promueve el cáncer», dice.
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La adición de un solo tipo de bacteria al microbioma intestinal mejoró la inmunidad antitumoral en ratones Más información: Yue Liu et al, Bacterial Genotoxin Accelerates Transient InfectionDriven Murine Colon Tumorigenesis, Cancer Discovery (2022). DOI: 10.1158/2159-8290.CD-21-0912 Información de la revista: Cancer Discovery
Proporcionado por la Facultad de Salud Pública Bloomberg de la Universidad Johns Hopkins Cita: Los investigadores identifican proteína bacteriana asociada con cánceres colorrectales (13 de enero de 2022) consultado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-bacterial-protein-colorrectal-cancers.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.