W ciągu ostatnich dwóch dekad zachorowalność na raka jelita grubego wśród osób poniżej 55. roku życia niemal się podwoiła. Zjawisko to budzi niepokój onkologów i epidemiologów na całym świecie. Choć wiele mówi się o roli diety, stylu życia czy genetyki, najnowsze badania wskazują na zupełnie innego podejrzanego: toksynę wytwarzaną przez bakterie jelitowe. Chodzi o kolibaktynę – genotoksynę produkowaną przez niektóre szczepy Escherichia coli, która może uszkadzać DNA i przyczyniać się do rozwoju raka jelita grubego u młodych dorosłych.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak toksyna bakteryjna kolibaktyna może wpływać na rozwój raka jelita grubego u młodych dorosłych.
- Dlaczego wczesne dzieciństwo może być kluczowym okresem dla kształtowania ryzyka nowotworowego.
- Jakie mutacje DNA są związane z ekspozycją na kolibaktynę i w jakich grupach wiekowych występują najczęściej.
- Co sugerują najnowsze badania dotyczące wpływu diety, antybiotyków i mikrobiomu jelitowego na zdrowie.
Wzrost zachorowań u młodych – niepokojący trend
Jeszcze niedawno rak jelita grubego był uważany za chorobę osób starszych. Obecnie coraz częściej diagnozuje się go u trzydziesto- i czterdziestolatków, a według prognoz może stać się wkrótce jedną z głównych przyczyn zgonów z powodu nowotworów w tej grupie wiekowej. Skąd ten wzrost?
Dotychczasowe hipotezy koncentrowały się na czynnikach związanych ze stylem życia: diecie ubogiej w błonnik, wysokim spożyciu żywności ultraprzetworzonej, braku aktywności fizycznej i nadmiernym spożyciu alkoholu. Jednak najnowsze odkrycia wprowadzają nowy czynnik ryzyka – obecność mutacji DNA związanych z ekspozycją na kolibaktynę, toksynę produkowaną przez niektóre bakterie jelitowe.
Kolibaktyna – bakteryjna toksyna na celowniku nauki
Międzynarodowy zespół badaczy, kierowany przez naukowców z University of California w San Diego, przeanalizował próbki nowotworów jelita grubego od 981 pacjentów z 11 krajów. W ponad połowie przypadków wczesnego początku zidentyfikowano mutacje odpowiadające uszkodzeniom DNA powodowanym przez kolibaktynę.
Te wzorce mutacji stanowią swego rodzaju zapis historyczny genomu i wskazują na to, że wczesna ekspozycja na kolibaktynę jest siłą napędową wczesnego występowania chorób – tłumaczy biolog obliczeniowy Ludmil Alexandrov z UC San Diego.
Mutacje związane z kolibaktyną były nawet 3,3 razy częstsze u pacjentów z rakiem jelita grubego poniżej 40. roku życia w porównaniu do osób starszych. W przypadku nowotworów u seniorów dominują zmiany charakterystyczne dla naturalnego procesu starzenia.
Kluczowy moment: dzieciństwo
Co istotne, badacze wskazują, że do szkodliwej ekspozycji dochodzi prawdopodobnie w pierwszych 10 latach życia. Infekcje wieku dziecięcego, obecność określonych szczepów E. coli w mikrobiomie, a nawet sposób karmienia niemowlęcia czy antybiotykoterapia mogą wpływać na rozwój populacji bakterii produkujących kolibaktynę w jelitach.
Jeśli u kogoś wystąpi jedna z tych mutacji napędowych przed ukończeniem 10. roku życia, rak jelita grubego może rozwinąć się u niego o całe dekady wcześniej, w wieku 40 lat, a nie 60 – podkreśla Alexandrov.
Co wiemy o kolibaktynie i jej działaniu?
Kolibaktyna nie jest nowym odkryciem – jej właściwości mutagenne były wcześniej badane na modelach zwierzęcych. Zidentyfikowano ją jako „genotoksynę” – toksynę uszkadzającą DNA, której produkcja daje bakteriom przewagę w rywalizacji z innymi drobnoustrojami.
Można to postrzegać jako system uzbrojenia bakterii, który służy do walki z innymi bakteriami i do obrony własnej – mówi Alexandrov.
Badania wykazały, że usunięcie genów odpowiedzialnych za syntezę kolibaktyny u E. coli znacząco ograniczało rozwój nowotworów u zwierząt. Istnieją również przesłanki, że dieta bogata w błonnik oraz ograniczenie stanów zapalnych może redukować jej szkodliwe skutki.
Dlaczego to dotyczy głównie krajów uprzemysłowionych?
Sekwencjonowanie genomów nowotworów ujawniło jeszcze jedną zależność: mutacje związane z kolibaktyną są rzadkie wśród pacjentów z rejonów wiejskich Afryki i Azji, a częstsze w krajach rozwiniętych. Może to sugerować, że styl życia, ekspozycja na antybiotyki, sposób porodu (cesarskie cięcie), sztuczne karmienie i przetworzona dieta mają wpływ na kształtowanie mikrobiomu i ryzyko rozwoju raka.
Wiadomo, że wszystkie te czynniki mają istotny wpływ na mikrobiom i istnieją pewne dowody, że mogą one mieć wpływ na tę [produkującą kolibaktynę] bakterię, ale naprawdę musimy dokładnie zbadać każdy z nich – dodaje Alexandrov.
Złożony problem, wiele pytań
Eksperci podkreślają, że kolibaktyna nie jest jedynym czynnikiem wyjaśniającym wzrost zachorowań. Jak mówi dr Christian Jobin z University of Florida:
To byłoby zbyt proste. Prawdopodobnie mamy do czynienia z kombinacją czynników środowiskowych, mikrobiologicznych i genetycznych. To naprawdę zagadkowe – przyznaje dr Neelendu Dey z Fred Hutchinson Cancer Center. Drobnoustroje, które mogą przyczyniać się do ryzyka zachorowania na raka, są trudne do zrozumienia.
Naukowcy mają nadzieję, że w przyszłości będzie możliwe opracowanie biomarkerów ryzyka, pozwalających na wcześniejszą diagnostykę i działania profilaktyczne. Być może uda się też opracować leki neutralizujące działanie kolibaktyny.
👉 Wyniki oraz opis badań znajdziesz pod TYM LINKIEM
Główne wnioski
- Wzrost zachorowań na raka jelita grubego u młodych dorosłych może mieć związek z bakteryjną toksyną kolibaktyną, produkowaną przez niektóre szczepy Escherichia coli.
- Mutacje DNA związane z kolibaktyną były 3,3 razy częstsze u osób z rakiem jelita grubego poniżej 40. roku życia w porównaniu do pacjentów powyżej 70 lat.
- Ekspozycja na kolibaktynę najprawdopodobniej ma miejsce we wczesnym dzieciństwie – w ciągu pierwszych 10 lat życia – i może prowadzić do wcześniejszego rozwoju nowotworu.
- Styl życia, dieta, antybiotyki i sposób porodu mogą wpływać na obecność bakterii produkujących kolibaktynę w jelitach i zwiększać ryzyko zachorowania na raka w dorosłości.
Źródła:
- Nature
- npr.org
- iflscience.com
