stringtranslate.com

Канцерогенные бактерии

Бактерии, вызывающие и лечащие рак

Бактерии рака — это бактерии, инфекционные организмы, которые, как известно или предполагается, вызывают рак. [1] Хотя бактерии, ассоциированные с раком, долгое время считались условно-патогенными (т. е. заражающими здоровые ткани после того, как рак уже развился), есть некоторые доказательства того, что бактерии могут быть напрямую канцерогенными . Доказательства показали, что определенная стадия рака может быть связана с бактериями, которые являются патогенными . [2] Наиболее убедительные доказательства на сегодняшний день касаются бактерии H. pylori и ее роли в раке желудка. [1]

Онковирусы — это вирусные агенты, которые также предположительно вызывают рак.

Известно, что вызывает рак

Helicobacter pylori колонизирует желудок и двенадцатиперстную кишку человека. Он описывается как канцероген 1-го класса . [2] В некоторых случаях он может вызывать рак желудка [3] [4] и лимфому MALT . [5] Животные модели продемонстрировали третий и четвертый постулаты Коха о роли Helicobacter pylori в возникновении рака желудка. [6] Механизм, посредством которого H. pylori вызывает рак, может включать хроническое воспаление или прямое действие некоторых из его факторов вирулентности, например, CagA, был вовлечен в канцерогенез. [7] Другая бактерия этого рода — Helicobacter hepaticus, которая вызывает гепатит и рак печени у мышей. [8]

Хроническое воспаление

Хроническое воспаление способствует патогенезу нескольких типов злокачественных заболеваний, но оно особенно важно для H. pylori. [9] После заражения H. pylori многие циркулирующие иммунные клетки привлекаются к месту заражения, включая нейтрофилы. [10] Для уничтожения патогенов нейтрофилы вырабатывают вещества с антимикробной активностью, такие как окислители, такие как активные формы кислорода (ROS) и активные формы азота (RNS). [11] H. pylori может пережить вызванный окислительный стресс, вырабатывая антиоксидантные ферменты, такие как, например, каталаза. [12] Однако перепроизводство ROS и RNS вызывает различные типы повреждений ДНК в инфицированных клетках желудка. [12] В то же время известно, что H. pylori подавляет основные пути репарации ДНК. [13] В результате этого накапливаются геномные и митохондриальные мутации, что приводит к геномной нестабильности — хорошо известному признаку рака [14] — в клетках желудка. [13]

CagA

Фактор вирулентности CagA в H. pylori был связан с развитием рака желудка. [15] После инъекции CagA в цитоплазму он может изменить сигнализацию клеток желудка как зависимым от фосфорилирования, так и независимым образом. [11] Фосфорилированный CagA влияет на адгезию, распространение и миграцию клеток [16] , но также может вызывать высвобождение провоспалительного хемокина IL-8. [15] Кроме того, было показано, что взаимодействия мотива CRPIA в нефосфорилированном CagA приводят к постоянной активации пути PI3K/Akt , пути, который часто чрезмерно активен при многих видах рака у человека. [17] [18] Это приводит к активации провоспалительных путей NF-κB и β-катенина, а также к увеличению пролиферации клеток желудка. [17] Кроме того, было обнаружено, что CagA увеличивает гиперметилирование гена-супрессора опухоли и тем самым ингибирует гены-супрессоры опухоли. [19] Это достигается путем повышения регуляции метилтрансферазы DNMT1 через путь AKT–NF-κB. [19] [20] Наконец, CagA также индуцирует экспрессию фермента сперминоксидазы (SMOX), который преобразует спермин в спермидин. [11] В качестве побочного продукта образуется H2O2, который вызывает накопление ROS и способствует окислительному стрессу, который испытывают клетки желудка во время хронического воспаления. [11]

Спекулятивные ссылки

Ряд бактерий связаны с раком, хотя их возможная роль в канцерогенезе неясна.

Salmonella Typhi была связана с раком желчного пузыря , но также может быть полезна при доставке химиотерапевтических агентов для лечения меланомы , рака толстой кишки и рака мочевого пузыря . [23] Бактерии, обнаруженные в кишечнике, могут быть связаны с раком толстой кишки , но могут быть более сложными из-за роли химиопротекторных пробиотических раковых заболеваний. [32] Микроорганизмы и их побочные продукты метаболизма или влияние хронического воспаления также могут быть связаны с раком полости рта . [33]

Связь между раком и бактериями может быть осложнена тем, что разные люди по-разному реагируют на разные виды рака. [23]

История

В 1890 году шотландский патолог Уильям Рассел сообщил о косвенных доказательствах бактериальной причины рака. [34] В 1926 году канадский врач Томас Гловер сообщил, что он может последовательно изолировать определенную бактерию из опухолевых тканей животных и людей. [35] В одном обзоре отчет Гловера был резюмирован следующим образом:

Автор сообщает об изоляции плеоморфного организма из различных типов рака, который может быть выращен в чистых культурах в его нескольких фазах. Он создал из него сыворотку, которая дала замечательные результаты в серии из 50 зарегистрированных случаев. Это очень важно, если это правда. Мы предполагаем, что Общество по борьбе с раком позже выскажет свое мнение о надежности результатов." [36]

Гловеру было предложено продолжить свою работу в Службе общественного здравоохранения (позже включенной в состав Национальных институтов здравоохранения), он завершил свое обучение в 1929 году и опубликовал свои выводы в 1930 году. [37] Он утверждал, что вакцина или антисыворотка, изготовленная из его бактерии, может быть использована для лечения онкологических больных с различной степенью успеха. [37] Согласно историческим свидетельствам, ученые из Службы общественного здравоохранения оспорили заявления Гловера и попросили его повторить свое исследование, чтобы лучше установить контроль качества. [38] Гловер отказался и решил продолжить свое исследование независимо; не стремясь к консенсусу, заявления и результаты Гловера привели к спорам и сегодня не получили серьезного признания. [39]

В 1950 году врач из Ньюарка по имени Вирджиния Ливингстон опубликовала статью, в которой утверждалось, что определенная микобактерия связана с неоплазией . [40] Ливингстон продолжала исследовать предполагаемую бактерию в течение 1950-х годов и в конечном итоге предложила название Progenitor cryptocides, а также разработала протокол лечения. [41] В конечном итоге ее заявление об универсальной раковой бактерии не было поддержано в последующих исследованиях. В 1990 году Национальный институт рака опубликовал обзор теорий Ливингстон, заключив, что ее методы классификации раковой бактерии содержали «замечательные ошибки», и на самом деле это был случай неправильной классификации — на самом деле бактерия была Staphylococcus epidermidis . [39]

Другие исследователи и врачи, работавшие с теорией о том, что бактерии могут вызывать рак, особенно с 1930-х по 1960-е годы, включали Элеанор Александер-Джексон, Уильяма Коли , Уильяма Крофтона, Гюнтера Эндерляйна , Франца Герлаха, Йозефа Иссельса , Элиз Л'Эсперанс, Милбанка Джонсона, Артура Кендалла, Роял Райфа , Флоренс Зайберт , Вильгельма фон Бремера и Эрнеста Вилькеса. [42] Александер-Джексон и Зайберт работали с Вирджинией Ливингстон. Некоторые исследователи опубликовали отчеты, в которых также утверждалось, что они обнаружили бактерии, связанные с различными типами рака. [43] [44] [45] [46] [47] [48]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Alfarouk KO, Bashir AH, Aljarbou AN, Ramadan AM, Muddathir AK, AlHoufie ST и др. (22 февраля 2019 г.). «Возможная роль Helicobacter pylori в раке желудка и его лечении». Frontiers in Oncology . 9 : 75. doi : 10.3389/fonc.2019.00075 . PMC  6395443. PMID  30854333 .
  2. ^ abc Khajuria N, Metgud R (2015). « Роль бактерий в канцерогенезе полости рта». Indian Journal of Dentistry . 6 (1): 37–43. doi : 10.4103/0975-962X.151709 . PMC 4357077. PMID  25767359. 
  3. ^ Egi Y, Ito M, Tanaka S, Imagawa S, Takata S, Yoshihara M и др. (май 2007 г.). «Роль инфекции Helicobacter pylori и хронического воспаления при раке желудка в кардии». Японский журнал клинической онкологии . 37 (5): 365–369. doi : 10.1093/jjco/hym029 . PMID  17578895.
  4. ^ Питер С., Беглингер С. (2007). «Helicobacter pylori и рак желудка: причинно-следственная связь». Пищеварение . 75 (1): 25–35. doi :10.1159/000101564. PMID  17429205. S2CID  21288653.
  5. ^ Morgner A, Bayerdörffer E, Neubauer A, Stolte M (март 2000 г.). «Желудочная лимфома MALT и ее связь с инфекцией Helicobacter pylori: лечение и патогенез заболевания». Microscopy Research and Technique . 48 (6): 349–356. doi : 10.1002/(SICI)1097-0029(20000315)48:6<349::AID-JEMT5>3.0.CO;2-7 . PMID  10738316. S2CID  9289825.
  6. ^ Ватанабэ Т., Тада М., Нагаи Х., Сасаки С., Накао М. (сентябрь 1998 г.). «Инфекция Helicobacter pylori вызывает рак желудка у монгольских песчанок». Гастроэнтерология . 115 (3): 642–648. doi :10.1016/S0016-5085(98)70143-X. PMID  9721161.
  7. ^ Хатакеяма М., Хигаси Х. (декабрь 2005 г.). «Helicobacter pylori CagA: новая парадигма бактериального канцерогенеза». Раковая наука . 96 (12): 835–843. дои : 10.1111/j.1349-7006.2005.00130.x . ПМЦ 11159386 . ПМИД  16367902. 
  8. ^ Suerbaum S, Josenhans C, Sterzenbach T, Drescher B, Brandt P, Bell M и др. (июнь 2003 г.). «Полная последовательность генома канцерогенной бактерии Helicobacter hepaticus». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 100 (13): 7901–7906. Bibcode : 2003PNAS..100.7901S. doi : 10.1073/pnas.1332093100 . PMC 164685. PMID  12810954 . 
  9. ^ Coussens LM, Werb Z (декабрь 2002 г.). «Воспаление и рак». Nature . 420 (6917): 860–867. Bibcode :2002Natur.420..860C. doi :10.1038/nature01322. PMC 2803035 . PMID  12490959. 
  10. ^ White JR, Winter JA, Robinson K (май 2015 г.). «Дифференциальный воспалительный ответ на инфекцию Helicobacter pylori: этиология и клинические результаты». Журнал исследований воспаления . 8 : 137–147. doi : 10.2147/JIR.S64888 . PMC 4540215. PMID  26316793 . 
  11. ^ abcd Salvatori S, Marafini I, Laudisi F, Monteleone G, Stolfi C (февраль 2023 г.). "Helicobacter pylori и рак желудка: патогенетические механизмы". International Journal of Molecular Sciences . 24 (3): 2895. doi : 10.3390/ijms24032895 . PMC 9917787 . PMID  36769214. 
  12. ^ ab Калисперати П., Спану Э., Патерас И.С., Корколопулу П., Варваригу А., Каравокирос I и др. (27 февраля 2017 г.). «Воспаление, повреждение ДНК, Helicobacter pylori и опухолеобразование желудка». Границы генетики . 8:20 . дои : 10.3389/fgene.2017.00020 . ПМЦ 5326759 . ПМИД  28289428. 
  13. ^ ab Machado AM, Figueiredo C, Seruca R, Rasmussen LJ (август 2010 г.). «Инфекция Helicobacter pylori вызывает генетическую нестабильность в клетках желудка». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Обзоры рака . 1806 (1): 58–65. doi :10.1016/j.bbcan.2010.01.007. PMID  20122996.
  14. ^ Hanahan D, Weinberg RA (март 2011 г.). «Признаки рака: следующее поколение». Cell . 144 (5): 646–674. doi :10.1016/j.cell.2011.02.013. PMID  21376230.
  15. ^ ab Hatakeyama M (март 2014 г.). «Helicobacter pylori CagA и рак желудка: парадигма для канцерогенеза методом hit-and-run». Cell Host & Microbe . 15 (3): 306–316. doi : 10.1016/j.chom.2014.02.008 . PMID  24629337.
  16. ^ Higashi H, Tsutsumi R, Fujita A, Yamazaki S, Asaka M, Azuma T и др. (октябрь 2002 г.). «Биологическая активность фактора вирулентности Helicobacter pylori CagA определяется вариацией участков фосфорилирования тирозина». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (22): 14428–14433. Bibcode : 2002PNAS...9914428H. doi : 10.1073/pnas.222375399 . PMC 137900. PMID  12391297 . 
  17. ^ ab Suzuki M, Mimuro H, Kiga K, Fukumatsu M, Ishijima N, Morikawa H, et al. (январь 2009 г.). «Независимая от фосфорилирования функция CagA Helicobacter pylori при пролиферации эпителия и воспалении». Cell Host & Microbe . 5 (1): 23–34. doi : 10.1016/j.chom.2008.11.010 . PMID  19154985.
  18. ^ Rascio F, Spadaccino F, Rocchetti MT, Castellano G, Stallone G, Netti GS и др. (август 2021 г.). «Патогенная роль пути PI3K/AKT в возникновении рака и лекарственной устойчивости: обновленный обзор». Cancers . 13 (16): 3949. doi : 10.3390/cancers13163949 . PMC 8394096 . PMID  34439105. 
  19. ^ ab Zhang W, Xu J (декабрь 2017 г.). «ДНК-метилтрансферазы и их роль в опухолеобразовании». Biomarker Research . 5 (1): 1. doi : 10.1186/s40364-017-0081-z . PMC 5251331. PMID  28127428 . 
  20. ^ Zhang BG, Hu L, Zang MD, Wang HX, Zhao W, Li JF и др. (март 2016 г.). «Helicobacter pylori CagA индуцирует гиперметилирование гена-супрессора опухоли путем повышения регуляции DNMT1 через путь AKT-NFκB при развитии рака желудка». Oncotarget . 7 (9): 9788–9800. doi :10.18632/oncotarget.7125. PMC 4891084 . PMID  26848521. 
  21. ^ Boccellato F, Meyer TF (июнь 2015 г.). «Бактерии перемещаются в очаг человеческого рака». Cell Host & Microbe . 17 (6): 728–730. doi : 10.1016/j.chom.2015.05.016 . PMID  26067598.
  22. ^ Scanu T, Spaapen RM, Bakker JM, Pratap CB, Wu LE, Hofland I и др. (июнь 2015 г.). «Манипуляция сигнальных путей хозяина сальмонеллой провоцирует клеточную трансформацию, связанную с карциномой желчного пузыря». Cell Host & Microbe . 17 (6): 763–774. doi : 10.1016/j.chom.2015.05.002 . PMID  26028364.
  23. ^ abcde Mager DL (март 2006 г.). «Бактерии и рак: причина, совпадение или излечение? Обзор». Журнал трансляционной медицины . 4 (1): 14. doi : 10.1186/1479-5876-4-14 . PMC 1479838. PMID  16566840 . 
  24. ^ Gold JS, Bayar S, Salem RR (июль 2004 г.). «Связь бактериемии Streptococcus bovis с неоплазией толстой кишки и злокачественными новообразованиями вне толстой кишки». Архивы хирургии . 139 (7): 760–765. doi : 10.1001/archsurg.139.7.760 . PMID  15249410.
  25. ^ Kocazeybek B (август 2003 г.). «Хроническая инфекция Chlamydophila pneumoniae при раке легких, фактор риска: исследование случай-контроль». Журнал медицинской микробиологии . 52 (ч. 8): 721–726. doi : 10.1099/jmm.0.04845-0 . PMID  12867569.
  26. ^ Ning JY, Shou CC (май 2004). "[Инфекция микоплазмы и рак]". AI Zheng = Aizheng = Китайский журнал рака . 23 (5): 602–604. PMID  15142464.
  27. ^ Намики К, Гудисон С, Порвасник С, Аллан РВ, Ицковски КА, Урбанек К и др. (сентябрь 2009 г.). Брюггеманн Х (ред.). «Постоянное воздействие микоплазмы вызывает злокачественную трансформацию клеток простаты человека». PLOS ONE . 4 (9): e6872. Bibcode : 2009PLoSO...4.6872N. doi : 10.1371/journal.pone.0006872 . PMC 2730529. PMID  19721714 . 
  28. ^ Traulsen J, Zagami C, Daddi AA, Boccellato F (2021-03-01). «Молекулярное моделирование реакции желудочного барьера, от инфекции до канцерогенеза». Передовая практика и исследования. Клиническая гастроэнтерология . 50–51: 101737. doi :10.1016/j.bpg.2021.101737. PMID  33975688. S2CID  233900318.
  29. ^ abcdef Юсуф К, Сампат В, Умар С (февраль 2023 г.). «Бактериальные инфекции и рак: исследование этой связи и ее последствий для онкологических больных». Международный журнал молекулярных наук . 24 (4): 3110. doi : 10.3390/ijms24043110 . PMC 9958598. PMID  36834525 . 
  30. ^ аб Нарикё М., Танабе С., Ямада Ю., Игаки Х., Татимори Ю., Като Х. и др. (июль 2004 г.). «Частое и преимущественное заражение Treponema denticola, Streptococcus mitis и Streptococcus anginosus при раке пищевода». Раковая наука . 95 (7): 569–574. doi :10.1111/j.1349-7006.2004.tb02488.x. ПМЦ 11159681 . ПМИД  15245592. 
  31. ^ Tsuruya A, Kuwahara A, Saito Y, Yamaguchi H, Tenma N, Inai M и др. (Июль 2016 г.). «Основные анаэробные бактерии, ответственные за выработку канцерогенного ацетальдегида из этанола в толстой и прямой кишке». Алкоголь и алкоголизм . 51 (4): 395–401. doi :10.1093/alcalc/agv135. PMID  26755640.
  32. ^ McGarr SE, Ridlon JM, Hylemon PB (февраль 2005 г.). «Диета, анаэробный бактериальный метаболизм и рак толстой кишки: обзор литературы». Журнал клинической гастроэнтерологии . 39 (2): 98–109. PMID  15681903.
  33. ^ Hooper SJ, Wilson MJ, Crean SJ (сентябрь 2009 г.). Myers JN (ред.). «Изучение связи между микроорганизмами и раком полости рта: систематический обзор литературы». Head & Neck . 31 (9): 1228–1239. doi :10.1002/hed.21140. PMID  19475550. S2CID  27269158.
  34. ^ Рассел В. (декабрь 1890 г.). «Обращение к характерному организму рака». British Medical Journal . 2 (1563): 1356–1360. doi :10.1136/bmj.2.1563.1356. PMC 2208600. PMID  20753194 . 
  35. ^ Гловер Т.Дж. (1926). «Прогресс в исследовании рака». Канада Lancet and Practitioner . 67 : 5.
  36. ^ Паттерсон RS (1926). «Избранная библиография по общественному здравоохранению с аннотациями». Американский журнал общественного здравоохранения . 16 (12): 1242–1244. doi :10.2105/AJPH.16.12.1242. PMC 1581099 . 
  37. ^ ab Glover TJ (1930). «Бактериология рака». Canada Lancet and Practitioner . 74 : 92–111.
  38. ^ Гловер Т. Дж., Энгл Дж. Л. (1938). Исследования злокачественных новообразований . Нью-Йорк: Фонд Мердока.
  39. ^ ab "Терапия Ливингстона-Уиллера". CA. 40 ( 2): 103–108. 1990. doi : 10.3322/canjclin.40.2.103 . PMID  2106368.
  40. ^ Wuerthele-Caspe V, Alexander-Jackson E, Anderson JA, Hillier J, Allen RM, Smith LW (декабрь 1950 г.). «Культуральные свойства и патогенность некоторых микроорганизмов, полученных при различных пролиферативных и неопластических заболеваниях». The American Journal of the Medical Sciences . 220 (6): 638–646. doi :10.1097/00000441-195022060-00006. PMID  14789767. S2CID  39359507.
  41. ^ Livingston VW, Alexander-Jackson E (сентябрь 1965 г.). «Экспериментальный биологический подход к лечению неопластических заболеваний; определение актиномицина в моче и культурах в качестве вспомогательного средства для диагностики и прогнозирования». Журнал Американской ассоциации женщин-врачей . 20 (9): 858–866. PMID  4220493.
  42. ^ Hess DJ (1997). Могут ли бактерии вызывать рак? . Нью-Йорк: NYU Press. ISBN 978-0-8147-3562-6.
  43. ^ L'esperance ES (январь 1931 г.). «Исследования болезни Ходжкина». Annals of Surgery . 93 (1): 162–168. doi :10.1097/00000658-193101000-00023. PMC 1398784. PMID  17866459 . 
  44. ^ Мазет Г (июнь – август 1941 г.). Бактериологический этюд о болезни Ходжкина . Монпелье Медицина.
  45. ^ Фон Бремер В. «Siphonosopra polymorpha n. sp.: ein neuer microorganismus des blutes, seine beziehung zurопухолеобразование». Мед Вельт . 8 : 1178–1185.
  46. ^ Crofton WM (1936). Истинная природа вирусов . Лондон, Англия: Staples Press Ltd.
  47. ^ Виллескес Э.Дж. (1955). Le Parasitisme Latent des Cellules du Sang chez l'Homme, en Particulier dans le Sang des Cancreeux . Париж, Франция: Библиотека Малоин.
  48. ^ Фонти CJ (1958). Эзиопатогенез дель Канкро . Милан, Италия: Амадео Никола.& c.