E. coli a rakovina čriev - existuje odkaz? (ŠTÚDIA)

Môže E.coli ovplyvniť riziko rakoviny čreva? Vedci po prvýkrát vytvorili priamu súvislosť medzi mikrobiómom a mutáciami, ktoré vedú k tumorigenéze - výskytu a rozvoju nádorov. Výskum ukázal, že toxín uvoľňovaný kmeňom E. coli môže spôsobiť jedinečné vzory alebo „odtlačky prstov“ poškodenia DNA buniek lemujúcich črevo.

Všeobecné informácie

Štúdia zverejnená v časopise prirodzene (2020) naznačujú, že by k tomu mohol prispieť nový typ baktérií nachádzajúcich sa v črevách rakovina hrubého čreva. Vedci dokázali, že toxín uvoľňovaný kmeňom E. coli spôsobuje jedinečné vzorce alebo „odtlačky prstov“ poškodenia DNA buniek lemujúcich črevo.

Bežný kmeň črevných baktérií môže spôsobiť genetické zmeny, ktoré spôsobujú rakovinu čriev. TOTOkonkrétny kmeň E. coli nepatrí k tým, ktoré súvisia s ohniskami otravy jedlom. Volal sa toxín kolibaktína, ktorý sa uvoľňuje konkrétnym kmeňom E. coli, ktorý je súčasťou normálnej črevnej flóry (bilióny baktérií, ktoré prirodzene žijú v črevách), môže vyvolať zmeny špecifické pre DNA v bunkách lemujúcich črevo. Tieto jedinečné zmeny DNA sa nachádzajú aj v črevných nádoroch, čo dokazuje priame spojenie medzi toxínom a rakovinou.

Účelom tohto výskumu je pochopiť príčiny a rizikové faktory rakoviny čreva. V tomto zmysle hrá objav úlohy kolibaktínu mimoriadne dôležitú úlohu. Čím viac lekárov pochopí, ako sa vyvíja rakovina čreva, tým ľahšie sa diagnostikuje a riziko sa zníži. V súčasnosti však existuje množstvo odporúčaní na zníženie rizika rakoviny čriev. Odporúčania sú prestať fajčiť, udržiavať zdravú váhu, jesť stravu bohatú na vlákninu a znižovať spotrebu červeného a spracovaného mäsa zníženie rizika rakoviny čriev.

Rakovina čriev

Tenké črevo je súčasťou tráviaceho systému. Je to dlhá trubica, ktorá spája žalúdok s hrubým črevom. Rakovina čriev je zriedkavá, ale faktory ako je konzumácia stravy s vysokým obsahom tukov alebo niektoré stavy, ako je Crohnova choroba, celiakia alebo anamnéza polypov hrubého čreva, môžu riziko zvyšovať.

Možné príznaky rakoviny čriev zahŕňajú:

bolesť brucha;
nevysvetliteľné chudnutie;
krv v stolici;
hmota v bruchu.

Nádory čreva môžu blokovať tok potravy a ovplyvňovať trávenie. Keď sa nádor zväčšuje, blokády môžu spôsobiť bolesť brucha. Pomaly krvácajúci nádor môže viesť k anémii. Tráviaca krv môže spôsobiť sčernenie stolice. Prekážka - keď je tok potravy úplne zablokovaný - môže spôsobiť silné bolesti, nevoľnosť a zvracanie a zvyčajne si vyžaduje okamžitý chirurgický zákrok.

Príznaky uvedené vyššie môžu byť príznakmi iných stavov alebo gastrointestinálne choroby. Často však malé nádory nemusia spôsobovať príznaky. Niekedy sa dá rakovina zistiť náhodne počas iného zákroku alebo nesúvisiaceho chirurgického zákroku.

Rizikové faktory pre vznik rakoviny čreva

Aj keď nie je možné zistiť presnú príčinu rakoviny čriev, riziko vzniku ochorenia môže zvýšiť niekoľko faktorov. Štatistiky ukazujú, že u mužov je táto choroba pravdepodobnejšia ako u žien. Takmer tretina všetkých prípadov je diagnostikovaná u pacientov starších ako 65 rokov.

Niektoré dedičné choroby a faktory môžu zvyšovať riziko. Aj keď sa väčšina druhov rakoviny čreva vyskytuje bez známeho dedičného spojenia, existujú nejaké dedičné choroby čo môže viesť k vyššiemu riziku. Dedičné choroby spojené najmä s intestinálnym adenokarcinómom sú:

familiárna adenomatózna polypóza;
dedičná rakovina hrubého čreva a konečníka, tiež nazývaná Lynchov syndróm;
Peutz-Jeghersov syndróm;
cystická fibróza atď.

Ďalšie rizikové faktory sú:

konzumácia alkoholu;
fajčenie;
strava - potraviny s vysokým obsahom tuku môžu byť rizikovým faktorom pre rakovinu čriev;
určité chemikálie, ako napríklad vinylchlorid, dioxíny a vysoké dávky herbicídov obsahujúcich kyselinu fenoxyoctovú, sa považujú za rizikové faktory pre vznik rakoviny čreva;
ďalšie stavy - gastrointestinálne ochorenia (rakovina hrubého čreva, celiakia, Crohnova choroba).

Čo je to Escherichia coli?

E. coli je bežná baktéria, ktorá žije v dolnom gastrointestinálnom trakte ľudí a zvierat. Môže sa tiež izolovať z vody a pôdy. Aj keď je väčšina kmeňov neškodná, niektoré kmene E. coli sú schopné produkovať silné toxíny, ktoré môžu spôsobiť vážne ochorenie. Najčastejšie môže E. coli viesť k črevné infekcie, ktoré spôsobujú hnačky, ale môže tiež spôsobiť infekcie močových ciest, zápal pľúc, infekcie krvi a ďalšie choroby.

Väčšina foriem patogénnych E. coli (spôsobujúcich choroby) žije v gastrointestinálnom trakte zvierat, ako je dobytok, kozy, jelene. Keď sa šíria v prostredí výkalmi týchto zvierat, môžu kontaminovať jedlo, ktoré jeme, spôsobuje rôzne príznaky. Môžu tiež kontaminovať hovädzie mäso pri zabíjaní zvierat.

Príznaky intestinálnej infekcie E. coli

Príznaky črevnej infekcie zvyčajne začínajú 1 až 10 dní po infekcii E. coli. Toto je známe ako Inkubačná doba. Akonáhle sa príznaky objavia, zvyčajne trvajú okolo 5 - 10 dní.

kŕče v bruchu;
náhla silná vodnatá hnačka, ktorá sa môže zmeniť na krvavú stolicu;
plyn;
strata chuti do jedla alebo nevoľnosť;
vracanie (menej časté);
únava;
horúčka.

Medzi príznaky závažnej infekcie E. coli patria:

krvavý moč;
znížená tvorba moču;
bledá koža;
modriny;
dehydratácia.

Ako sa šíri infekcia E. coli?

Aj keď sa E. coli môžu šíriť rôznymi spôsobmi, odhaduje sa, že 85% súčasných infekcií E. coli je spôsobených konzumáciou infikovaných potravín. Pretože tento mikroorganizmus žije v gastrointestinálnom trakte zvierat, je možné ho preniesť zo zvieraťa na človeka. Môže k tomu dôjsť priamym kontaktom so zvieratami alebo prostredníctvom spotreba kontaminovaných živočíšnych produktov. Mäso sa môže kontaminovať počas zabíjania alebo počas spracovania. Infekcia sa môže vyskytnúť pri konzumácii kontaminovaného mäsa, najmä mletého hovädzieho mäsa.

Medzi ďalšie známe zdroje infekcie patrí konzumácia nepasterizovaného mlieka a džúsu, konzumácia čerstvo kontaminovanej zeleniny a zeleniny, ako je špenát, šalát a kapusta atď.

Ako sa lieči infekcia E. coli?

Na liečbu infekcie E. coli je vo väčšine prípadov dostatočná domáca starostlivosť - dostatočný príjem vody, odpočinok a sledovanie príznakov. Ak máte hnačku s krvou alebo horúčku, poraďte sa so svojím lekárom skôr, ako začnete užívať lieky proti hnačke dostupné v obchode. Väčšina pacientov vykazuje zlepšenie do 5 - 7 dní od začiatku infekcie a úplne sa zotavia.

Ako zabrániť infekcii E. coli

Niektoré bezpečné diétne opatrenia môžu znížiť riziko vzniku črevnej infekcie spôsobenej E. coli. Jednou z najjednoduchších vecí, ktoré môžete urobiť, aby ste zabránili infekcii E. coli, sú pravidelne si umývajte ruky. Pred manipuláciou, podávaním alebo jedením, najmä po dotyku so zvieratami, pri práci v prostredí zvierat alebo pri použití kúpeľne by ste si mali umyť ruky. Dodržiavanie správnej hygieny a dodržiavanie odporúčaní o bezpečnosti potravín môže zabrániť infekcii.

Surové mäso by sa malo variť pri bezpečných teplotách, aby sa zabezpečila likvidácia baktérií, a surové alebo nepasterizované mliečne výrobky by sa nemali konzumovať vôbec, aby sa znížilo riziko nákazy E. coli a iných chorôb prenášaných potravinami.

Ako môže E. coli zvýšiť riziko rakoviny čriev?

Naše telo obsahuje zvýšený počet baktérií. Väčšina prispieva k zdravému životu - prospešné baktérie, zatiaľ čo iné môžu spôsobiť ochorenie. Medzi baktérie, ktoré majú potenciálne škodlivé následky, patrí kmeň najznámejšej črevnej baktérie: Escherichia coli (E. coli). Toto konkrétny kmeň E. coli je „genotoxický“: produkuje chemikáliu nazývanú „colibactin“, ktorá môže poškodiť DNA ľudských buniek a zanechať sériu „odtlačkov prstov“.

Takéto odtlačky prstov sa pozorovali u črevných nádorov. Vedci naznačujú, že detekcia tohto špecifického poškodenia DNA v črevných bunkách by vedcom mohla umožniť identifikovať ľudí s vysokým rizikom ochorenia a vykonať sériu testov tohto typu. skríning rakoviny čriev. Podobné bakteriálne toxíny v črevných baktériách môžu mať podobné účinky, a preto sa výskum rozšíri.

Čo ukázali štúdie?

Tím výskumníkov z Hubrechtov inštitút v Holandsku a Centrum pre detskú onkológiu princeznej Maximy v Utrechte v Holandsku sa zameralo na kmeň E. coli, ktorý produkuje toxín nazývaný kolibaktín a zistilo sa, že je častejšie prítomný vo vzorkách stolice od ľudí s rakovinou čreva v porovnaní so zdravými ľuďmi. Tento toxín tzv kolibaktína môže spôsobiť poškodenie DNA v bunkových kultúrach v laboratóriu, a preto sa predpokladá, že toxín môže robiť to isté s bunkami lemujúcimi črevo. Je to po prvýkrát, čo vedci vytvorili priame spojenie medzi mikróbmi, ktoré žijú v našom tele, a genetickými zmenami, ktoré spôsobujú rozvoj rakoviny.

Genetické odtlačky prstov a rakovina

Každý proces, ktorý môže spôsobiť poškodenie DNA, zanecháva za sebou špecifický vzor mutácie, ktorý sa nazýva genetický odtlačok prsta. Takéto špecifické podpisy už boli identifikované pre rôzne látky spôsobujúce rakovinu, vrátane cigaretového dymu a UV žiarenia. Prítomnosť týchto špecifické odtlačky prstov v rakovinovej DNA môže nám povedať o predchádzajúcich expozíciách, ktoré môžu byť podkladom pre vznik choroby.

Boli použité ľudské črevné organoidy, miniatúrne repliky čreva pestované v laboratóriu. Boli vystavení E. coli produkujúcim kolibaktín. Sekvencia DNA črevných buniek v organoidoch bola analyzovaná po 5 mesiacoch a bolo v nich pozorované takmer dvojnásobné poškodenie DNA v porovnaní s organoidmi vystavenými E. coli, ktoré neprodukujú kolibaktín. Tiež sa pozorovalo, že poškodenie DNA spôsobené kolibaktínom sledovalo dva jedinečné špecifické vzorce pre toxín.

Vedci potom analyzovali sekvencie DNA viac ako 5 500 vzoriek nádorov z Veľkej Británie a Holandska, aby zistili, či poškodenie DNA spôsobené baktériou hrá úlohu pri rakovine čreva. Dva odtlačky prstov boli vyšetrené na viac ako 3 600 vzorkách rôznych druhov rakoviny. Odtlačky prstov boli prítomné vo viacerých nádoroch a oveľa častejšie pri rakovine čriev ako iné druhy rakoviny.

Následne analyzovali 2 000 vzoriek rakoviny čriev vo Veľkej Británii a zistili, že v nich sú prítomné odtlačky prstov kolibaktínu 4 - 5% vzoriek. To naznačuje, že môže byť zodpovedný za E. coli produkujúci kolibaktín 1 z 20 prípadov rakoviny čriev vo Veľkej Británii.

Záver

Je potrebné ďalej študovať presný spôsob, akým kolibaktín spúšťa rakovinu čreva alebo prispieva k nej, ale znalosť týchto špecifických zmien DNA by mohla pomôcť efektívnejšie identifikovať ľudí s vyšším rizikom tohto typu rakoviny.

Vedci majú podozrenie, že táto baktéria môže prispievať k mnohým typom rakoviny čriev - 1 z 20 alebo 5 zo 100 - je však potrebných viac výskumov na potvrdenie súvislosti.

Referencie:
(1) https://www.nature.com/articles/s41586-020-2080-8
(2) https://www.medscape.com/viewarticle/926121
(3) https://www.sciencedaily.com/releases/2020/02/200227114543.htm
(4) https://www.sciencedaily.com/releases/2020/02/200227114540.htm
(5) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29909724
(6) https://www.cdc.gov/ecoli/index.html
(7) https://www.webmd.com/food-recipes/food-poisoning/what-is-e-coli#1

O autorovi

Mancas Malina

Absolvent Fakulty lekárskeho bioinžinierstva - Lekárskej a farmaceutickej univerzity v Iasi a magisterský titul v odbore Klinický bioinžiniering.