Naukowcy odkryli związek między bakteriami w jelitach a odpowiedzią immunologiczną w wątrobie. Bakterie występujące w jelitach myszy wpływają na aktywność układu odpornościowego przeciwko nowotworom wątroby.
W publikacji opisano mechanizm, w którym bakterie jelitowe używają kwasów żółciowych jako przekaźników do kontrolowania zależnej od chemokin akumulacji wątrobowych komórek NK (natural killer) i aktywności przeciwnowotworowej w wątrobie, przeciwko pierwotnym nowotworom wątroby i przerzutom do wątroby.
Naukowcy zademonstrowali na różnych modelach nowotworów u myszy, że antybiotykoterapia (usuwanie z jelita określonych grup bakterii) może zmienić skład komórek odpornościowych wątroby, wpływając na wzrost guza w wątrobie.
Pomimo badań nad zależnością między mikrobiomem jelitowym a rakiem, rola bakterii jelitowych w powstawaniu raka wątroby pozostaje słabo poznana.
Aby zbadać, czy bakterie jelitowe wpływają na rozwój nowotworów w wątrobie, Greten i współpracownicy przeprowadzili serię eksperymentów z myszami. Zastosowali trzy mysie modele raka wątroby i odkryli, że kiedy niszczyli bakterie jelitowe stosując mieszaninę antybiotyków, u myszy, które dostawały antybiotyki, rozwinęło się mniej guzów wątroby, a przerzuty do wątroby były mniejsze w porównaniu do grupy kontrolnej (bez antybiotyków).
Badacze następnie zbadali komórki odpornościowe w wątrobie, aby zrozumieć, w jaki sposób zubożenie bakterii jelitowych zahamowało wzrost guza w wątrobie myszy, którym podawano antybiotyki. Podawanie antybiotyków zwiększyło liczbę komórek odpornościowych, zwanych komórkami NK w wątrobach myszy. Dalsze eksperymenty wykazały, że – we wszystkich trzech modelach nowotworów wątroby – zahamowanie wzrostu nowotworu wątroby w efekcie podawania antybiotyków było zależne od komórek NK. Następnie odkryto, że nagromadzenie komórek NK w wątrobie wynikało ze wzrostu ekspresji białka zwanego CXCL16 na komórkach, które wyścielają wnętrze naczyń włosowatych w wątrobie.
Dlaczego myszy poddane działaniu antybiotyków mają więcej produkcji CXCL16 w tych komórkach śródbłonka? Badacze odkryli, że kwasy żółciowe mogą kontrolować ekspresję CXCL16. Przeprowadzili dalsze badania i wykazali, że podając myszom kwasy żółciowe, można faktycznie zmienić liczbę komórek NK w wątrobie, a przez to liczbę guzów w wątrobie.
W końcu badacze odkryli, że jeden z gatunków bakterii, Clostridium scindens kontroluje metabolizm kwasów żółciowych w jelicie myszy – i ostatecznie ekspresję CXCL16, akumulację komórek NK i wzrost guza w wątrobie.
Choć wiele badań wykazało związek pomiędzy bakteriami jelitowymi a odpowiedzią immunologiczną, badanie tu przytaczane jest o tyle znaczące, iż identyfikuje nie tylko korelację, ale i opisuje kompletny mechanizm wpływu bakterii na odpowiedź immunologiczną w wątrobie. W tym samym badaniu naukowcy odkryli, że kwasy żółciowe kontrolują również ekspresję białka CXCL16 w ludzkiej wątrobie i napisali, że chociaż wyniki te są wstępne, nowy mechanizm opisany w tym badaniu mógłby potencjalnie znaleźć zastosowanie w terapii nowotworów wątroby. Oczywiście potrzeba dalszych badań w tym zakresie.
Źródło:
Chi Ma, Miaojun Han, Bernd Heinrich, Qiong Fu, Qianfei Zhang, Milan Sandhu, David Agdashian, Masaki Terabe, Jay A. Berzofsky, Valerie Fako, Thomas Ritz, Thomas Longerich, Casey M. Theriot, John A. McCulloch, Soumen Roy, Wuxing Yuan, Vishal Thovarai, Shurjo K. Sen, Mathuros Ruchirawat, Firouzeh Korangy, Xin Wei Wang, Giorgio Trinchieri, Tim F. Greten. Gut microbiome–mediated bile acid metabolism regulates liver cancer via NKT cells. Science, 2018; 360 (6391): eaan5931 DOI: 10.1126/science.aan5931
przeszczep bakterii jelitowych 