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Una toxina bacteriana puede acelerar la propagación del cáncer colorrectal a otras partes del cuerpo, según un estudio reciente publicado por He et al en Cell Host & Microbiome. Los hallazgos podrían allanar el camino para herramientas novedosas para detectar el cáncer colorrectal metastásico temprano y determinar qué pacientes pueden requerir tratamientos más agresivos.
Antecedentes de la toxina bacteriana
El cáncer colorrectal es la segunda causa principal de mortalidad relacionada con el cáncer en los Estados Unidos; sin embargo, cuando se detecta temprano, la tasa de supervivencia relativa a los 5 años es de aproximadamente el 90%. Las metástasis son la principal causa de mortalidad por cáncer, y las opciones de tratamiento en estos pacientes siguen siendo limitadas.
La microbiota intestinal está compuesta por microorganismos que se sabe que juegan un papel amplio en la salud, desde la digestión hasta la regulación del sistema inmunológico. También pueden influir en el desarrollo y la propagación de varios tipos de cáncer, incluido el cáncer colorrectal.
Campylobacter jejuni es una de las causas más comunes de enfermedades transmitidas por alimentos, causando más de 2 millones de casos de enfermedades relacionadas con la diarrea por año en los Estados Unidos. Algunas especies de C. jejuni contienen una toxina conocida como toxina distendiente citolítica (CDT). Investigaciones previas han demostrado que esta toxina bacteriana puede ser esencial para causar cáncer colorrectal en ratones.
Métodos y resultados del estudio
En el estudio reciente, los investigadores buscaron descubrir cómo C. jejuni puede afectar la propagación del cáncer. Compararon la presencia de C. jejuni en tejidos de 34 pacientes con cáncer colorrectal primario que desarrollaron metástasis con 37 pacientes que no desarrollaron metástasis dentro de un período de seguimiento de 3 años.
Los investigadores descubrieron un alto número de bacterias en los pacientes con metástasis. Es notable que aquellos con niveles detectables de bacterias tenían un pronóstico peor que aquellos sin niveles detectables de bacterias. Los investigadores confirmaron los hallazgos en grandes conjuntos de datos nacionales de muestras de tumores.
"Estos hallazgos confirmaron que la CDT es esencial para el papel de las bacterias en la promoción de la propagación del cáncer", explicó el coautor del estudio, Christian Jobin, PhD, profesor distinguido de medicina de la Universidad de Florida y co-líder del programa de investigación de inmunooncología y microbioma en el Centro de Cáncer de la Universidad de Florida. "Cuando las bacterias que producen CDT se mueven a tumores fuera del intestino, parece que aceleran la propagación de estos tumores", continuó.
Utilizando ratones de laboratorio con tumores metastásicos en el pulmón y el hígado, tejido de cáncer colorrectal humano y modelos de tumores de cáncer colorrectal tridimensionales desarrollados a partir de células de pacientes, los investigadores luego demostraron cómo la toxina bacteriana promovió la propagación del cáncer. Encontraron que la CDT llevó a un aumento en la expresión de varios tipos de enzimas y activó un tipo de señalización en células cancerosas asociada con la metástasis.
Metabolito bacteriano y su mecanismo de acción.
| Bacteria | Metabolitos | Posible mecanismo | Concentración bacteriana |
|---|---|---|---|
| Faecalibaculum rodentium, Holdemanella biformis | AGCC (ácidos grasos de cadena corta) | Inhibición de la activación de calcineurina/NFATc3 | Disminuida |
| Bifidobacterium, Streptococcus thermophilus | Hidrolasa de ácidos biliares, β-galactosidasa | Señalización Hippo | Disminuida |
| Butyricicoccus pullicaecorum, Clostridium butyricum | Butirato | Metabolismo de AGCC | Disminuida |
| Lactobacillus | Ácido láctico, hidrolasa de ácidos biliares | Wnt/β-catenina, metabolismo de ácidos biliares | Disminuida |
| Peptostreptococcus anaerobius | TLR2 y TLR4 | Señalización PI3K-Akt–NF–kB | Aumentada |
| Streptococcus gallolyticus | Gallocina | Wnt/β-catenina | Aumentada |
| Enterococcus faecalis | ROS (especies reactivas de oxígeno) | Wnt/β-catenina, formación de biopelículas bacterianas, daño en ADN | Aumentada |
| Bacteroides fragilis enterotoxigénico | BFT | IL-17R, NF-kB, Wnt/β-catenina, señalización Stat3 | Aumentada |
| Escherichia coli | Colibactina | Daño en ADN | Aumentada |
| Fusobacterium nucleatum | Adhesina Fap2/AGCC, FadA, formil metionil | Señalización Wnt/β-catenina | Aumentada |
| Porphyromonas spp | Regulación negativa de la actividad caspasa 3 | Disrupción de la apoptosis | – |
Conclusiones
Varios ensayos clínicos están actualmente explorando medicamentos que interfieren con esta vía de señalización celular. Los investigadores esperan que sus hallazgos puedan guiar el desarrollo de terapias novedosas. "Este trabajo contribuye a una nueva comprensión de cómo las toxinas bacterianas promueven la metástasis colorrectal, abriendo enfoques de detección novedosos para predecir a pacientes en riesgo", enfatizó el Dr. Jobin.
Los investigadores también revelaron que recuperaron bacterias vivas de tumores fuera del intestino, lo que sugiere que los tumores crearon un entorno favorable para su crecimiento. Es posible que se necesite más investigación para comprender cómo las bacterias migraron a los sitios de tumores y cómo la toxina bacteriana activó las vías de señalización.
Referencias
- Bray, F., Ferlay, J., Soerjomataram, I., Siegel, R. L., Torre, L. A., & Jemal, A. (2018). Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer Journal & Clinical, 68, 394–424. doi: 10.3322/caac.21492
- Ferlay, J., Soerjomataram, I., Dikshit, R., Eser, S., Mathers, C., Rebelo, M., ... & Jemal, A. (2015). Cancer incidence and mortality worldwide: sources, methods and major patterns in GLOBOCAN 2012. International Journal of Cancer, 136, E359–E386. doi: 10.1002/ijc.29210
- Arnold, M., Sierra, M. S., Laversanne, M., Soerjomataram, I., Jemal, A., & Bray, F. (2017). Global patterns and trends in colorectal cancer incidence and mortality. Gut, 66, 683–691. doi: 10.1136/gutjnl-2016-312857
- Lawrence, G. W., Taddei, A., & Amedei, A. (2018). The controversial role of Enterococcus faecalis in colorectal cancer. Therapeutic Advances in Gastroenterology, 11, 1756284818783606. doi: 10.1177/1756284818783606
Autores y Afiliaciones
- Departamento de Farmacia Clínica, Facultad de Farmacia, Universidad de Jazan, Jazan, Arabia Saudita Ambreen Shoaib y Sarfaraz Ahmad
- Departamento de Química, Instituto de Ciencias Farmacéuticas, Universidad de Lucknow, Lucknow, U.P., India Lubna Azmi
- Departamento de Bioquímica, Jamia Hamdard, Delhi, India Munazzah Tasleem
- Departamento de Gestión de Servicios de Salud, Facultad de Salud Pública y Informática de Salud, Universidad de Hail, Hail, Arabia Saudita Samra Siddiqui
- Departamento de Biología, Facultad de Ciencias, Universidad de Hail, Hail, Arabia Saudita Mohd Saeed
- Departamento de Medicina y Centro de Cáncer Brown, Universidad de Louisville, Louisville, KY, EE. UU. Farrukh Aqil
Sobre el autor
- Soy un apasionado de la historia y un experto en mi campo.
Me gradué con una licenciatura en Historia en 2001 de la Universidad de Los Andes, donde desarrollé una solida comprensión de los acontecimientos y las tendencias históricas que han moldeado el mundo en el que vivimos.
Además, amplié mis conocimientos con un magíster scientiae en Lingüística obtenido en 2003, lo que me brindó una perspectiva única y profunda en el estudio de las lenguas y la comunicación humana.
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