Investigadores descubren que una bacteria de la boca puede hacer que el cáncer de colon se propague
F. nucleatum, una bacteria común que puede salir de la boca y potencialmente hacer que las células cancerosas existentes en otras partes del cuerpo se propaguen, representada dentro de las células cancerosas del colon. Crédito: Virginia Tech
Una diversa variedad de bacterias vive en la boca humana como parte de un ecosistema vital conocido como microbioma oral. Los investigadores de Virginia Tech han descubierto que una de estas bacterias comunes puede salir de la boca y potencialmente causar que las células cancerosas existentes en otras partes del cuerpo se propaguen.
Se cree que estas bacterias viajan predominantemente a través de la sangre a diferentes sitios del cuerpo donde se asocian con infecciones graves del cerebro, el hígado y el corazón; parto prematuro en mujeres embarazadas; y están presentes en altos niveles en los tumores de colon. La mala higiene bucal podría hacer que las bacterias migren a otras partes del cuerpo donde existen cánceres. Además, existe evidencia de un vínculo entre la enfermedad grave de las encías y el cáncer colorrectal.
«El descubrimiento de nuestro equipo muestra que la infección con estas bacterias inicia la migración de células cancerosas», dijo Daniel Slade, profesor asistente en el Departamento de Bioquímica en la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida, e investigador afiliado en el Instituto de Ciencias de la Vida de Fralin. «Esta es información vital porque el 90 por ciento de las muertes relacionadas con el cáncer son el resultado de tumores no primarios o sitios que han hecho metástasis en otra parte del cuerpo».
Los hallazgos se publicaron el 21 de julio como artículo de portada en Science Signaling. , que es producido por la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia.
Desde 2012, múltiples estudios han demostrado que esta bacteria, Fusobacterium nucleatum, invade directamente los tumores de colon, pero quedan dudas sobre cómo esta bacteria está contribuyendo a cáncer.
Un estudio de 2017 mostró que cuando los tumores de colon humano que contienen F. nucleatum se colocan en un ratón, las células cancerosas que contienen bacterias vivas se desprenderán y se volverán a unir en el hígado, proporcionando la primera evidencia de que F. nucleatum podría estar directamente involucrado en causar la propagación de células cancerosas en todo el cuerpo.
Para abordar el potencial de metástasis de F. nucleatum, los investigadores de Virginia Tech hicieron la pregunta general: ¿Cómo responden las células humanas cuando el cáncer de colon células están infectadas con F. nucleatum? Sus hallazgos brindan una comprensión más profunda del papel crítico que las bacterias pueden desempeñar en el cáncer.
Orígenes del proyecto
La naturaleza relativamente benigna de F. nucleatum intrigó inicialmente a Slade y su equipo de investigadores. . A primera vista, Fusobacterium nucleatum parece bastante común y vive en armonía con otras bacterias debajo de las encías en el microbioma oral. A pesar de su papel como una bacteria común en la boca, las correlaciones con el cáncer de colon eran demasiado fuertes para ignorarlas.
«Dan me convenció de que esta bacteria era una dirección de investigación viable como una bacteria que podría influir directamente en el comportamiento de las células cancerosas», dijo Scott Verbridge, miembro del equipo, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Biomédica y Mecánica de Virginia Tech en la Facultad de Ingeniería e investigador principal del Laboratorio de Ecología Integral de Tumores. «Había desarrollado la capacidad de modificar genéticamente esta bacteria. Tenía una tecnología increíble para cultivar esta bacteria con células cancerosas que superaba cualquier cosa que pudiéramos hacer en mi laboratorio».
Según Slade y su equipo , no hay evidencia de que esta bacteria esté iniciando directamente el cáncer. Además, esta bacteria no parece estar liberando moléculas que hacen que las células cancerosas migren.
En cambio, F. nucleatum se adhiere e incluso ingresa a las células cancerosas usando la proteína Fap2, que se acopla con azúcares sobrerrepresentados en la superficie de las células cancerosas. Esto, a su vez, hace que las células cancerosas liberen dos proteínas conocidas como IL-8 y CXCL1, que son miembros de la familia de proteínas de citoquinas que desempeñan un papel fundamental en la activación del sistema inmunitario contra las infecciones.
Sorprendentemente, la combinación de citoquinas de Se demostró previamente en múltiples estudios que IL-8 y CXCL1 inducen la propagación de células cancerosas. Sin embargo, Slade y su equipo creen que este es el primer ejemplo de una bacteria asociada a un tumor que produce esta combinación distinta de citoquinas.
Estas citoquinas liberadas por una célula infectada pueden responder a la misma célula o esas señales pueden enviarse a otras células cancerosas, células inmunitarias y varios otros tipos de células que rodean un tumor. En esencia, una célula infectada podría estar afectando a varias células vecinas, por lo que no es necesario que haya una infección generalizada dentro de un tumor para que influya en una gran área circundante.
Además de la IL-8 y CXCL1 que contribuyen a la migración celular o metástasis, también son potentes atrayentes de células inmunitarias, que pueden provocar inflamación; un sello distintivo del cáncer. La atracción y posterior infección de células inmunitarias conocidas como neutrófilos y macrófagos por parte de F. nucleatum podría, a su vez, conducir a la liberación de proteínas pro-cancerosas adicionales, lo que Slade y sus colegas muestran en este trabajo. Liwu Li, profesora del Departamento de Ciencias Biológicas e investigadora afiliada al Instituto Fralin de Ciencias de la Vida, fue una de las personas que contribuyó de forma clave al equipo a la hora de comprender las interacciones de F. nucleatum con las células inmunitarias.
F. nucleatum, una bacteria común que puede salir de la boca y potencialmente hacer que las células cancerosas existentes en otras partes del cuerpo se propaguen, en la imagen dentro de las células de cáncer de colon.
Ojos en el futuro
El objetivo a largo plazo de Slade y su equipo es avanzar en el tratamiento del cáncer abordando el papel que desempeñan las bacterias en la enfermedad, lo que podría ser una pieza crítica que faltaba en el rompecabezas.
Encontrar humanos pro-metastásicos proteínas que son liberadas por las células cancerosas tras las infecciones bacterianas ha abierto la puerta a futuras investigaciones. Estos resultados proporcionan una idea del posible bloqueo de la secreción de citoquinas para combatir la metástasis inducida por bacterias. Esta es una alternativa atractiva al uso de antibióticos para matar F. nucleatum, que también podría eliminar bacterias beneficiosas.
«Necesitamos saber si hay otras bacterias importantes que podrían estar trabajando en sinergia con F. nucleatum para impulsar el cáncer. Necesitamos comprender la función fisiológica de estas bacterias, ya que no podemos simplemente eliminarlas del cuerpo porque las necesitamos para algunas situaciones. A menudo, las bacterias son necesarias para que la quimioterapia sea completamente efectiva», dijo Verbridge.
«También creo que es interesante preguntar si las bacterias están causando esta migración celular como una forma de moverse en el cuerpo humano. Podría haber una ventaja selectiva para cualquier agente infeccioso, un virus o una bacteria, que podría entrar en una célula anfitriona y migrar», dijo Verbridge. Esto podría ser particularmente importante para F. nucleatum, ya que se clasifica como una bacteria inmóvil; uno que no posee la capacidad de moverse a través de la falta de apéndices moleculares como flagelos que impulsan el movimiento.
Juntos, estos resultados brindan una comprensión más profunda de cómo las bacterias influyen en el cáncer. Si bien se demostró que este proceso ocurre con las células de cáncer colorrectal, el equipo está explorando si el mismo proceso está influyendo en otros tipos de cáncer, incluido el cáncer de páncreas, el cáncer de mama y el carcinoma oral de células escamosas de la boca.
Explore más
Un estudio sugiere que las células de cáncer de colon transportan bacterias con ellas cuando hacen metástasis Información de la revista: Science Signaling
Proporcionado por Virginia Tech Cita: Los investigadores descubren que la bacteria bucal puede causar la propagación del cáncer de colon (21 de julio de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-mouth-bacterium-colon-cancer.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.