Так называемый класс фузобактерий является нормальной частью флоры полости рта человека, но эти микробы могут колонизировать другие части тела, — и особенно раковые ткани. На основе этих данных недавно был проведен эксперимент учеными из Центра исследований инфекций имени Гельмгольца, результаты которого были представлены в известном научном журнале PNAS. Группе экспертов удалось выяснить, почему микробы ротовой полости Fusobacterium nucleatum часто обнаруживаются в опухолевых тканях и как они взаимодействуют.
Еще до начала проведения исследования было известно, что фузобактерии повышают риск развития рака, однако до конца данные предпосылки не были изучены. Теперь ученым удалось выявить эту связь, используя новейшие технологии. Кроме того, команда установила возможный регулятор адгезии микроорганизмов к опухолевым клеткам и новые терапевтические мишени.
В организме человека обитает более 4.500 различных видов бактерий, многие из которых в ходе эволюции адаптировались к жизни в живом организме и начали способствовать поддержанию его здоровья, например бактерии в кишечной флоре. Другие микроорганизмы или бактериальные штаммы в человеке считаются патогенами.
В настоящее время значение отдельных видов бактерий для здоровья и благополучия человека изучается во многих исследованиях. Несмотря на прояснение некоторых моментов за последние годы, многие бактерии в организме все так же остаются загадкой. Это относится и к фузобактериям — они часто встречаются в ротовой полости человека. Также данные микроорганизмы обнаруживаются и в раковых тканях, особенно при раке молочной железы и толстой кишки. Также предполагается, что они имеют отношение к развитию рака пищевода и поджелудочной железы.
Присутствие Fusobacteria nucleatum в раковой ткани связано с повышенным риском роста опухоли и метастазирования, а также с неблагоприятным исходом. Но как же микроорганизмам удается попасть в раковые опухоли и почему они предпочитают такой “дом” — для исследовательской группы это было загадкой. “Фузобактерии имеют большое клиническое значение, но сами по себе они достаточно мало изучены”, — подтверждает автор эксперимента Йорг Фогель. Одной из целей его рабочей группы было понять на молекулярном уровне, как действуют эти бактерии. На основе новых полученных данных могут быть разработаны действующие стратегии борьбы с онкологией.
Как объясняет автор эксперимента, фузобактерии — штамм микроорганизмов, который произошел от других известных бактерий — Escherichia coli (кишечная палочка). Поэтому выводы, сделанные на основе прочих видов бактерий, не обязательно могут быть применены к Fusobacteria.
Используя новый метод, называемый флуоресцентной визуализацией, команде впервые удалось получить детальное изображение и отследить микроорганизмы. “В предыдущем исследовании мы уже установили, что малая интерферирующая рибонуклеиновая кислота, называемая рРНК, регулирует белок во внешней мембране бактериальной клетки, — сообщает еще один ведущий автор научной работы Фальк Понат. — Теперь нам удалось проанализировать этот механизм более детально и найти специфический фактор адаптации, который подавляет различные белки в клеточной оболочке”.
По словам группы ученых, данный адаптационный фактор сильно реагирует на кислород, что вызывает увеличение количества рРНК. Также рабочей группе удалось продемонстрировать, что фузобактерии используют белки своей клеточной оболочки для взаимодействия с хозяином. Однако пока до конца не ясно, отвечают ли обнаруженные процессы в конечном счете за повышенную колонизацию фузобактерий в раковые ткани.
Тем не менее эксперты смогли прояснить многие новые фундаментальные механизмы работы микроба и продолжить дальнейшее изучение бактерий. Ученые также рассматривают связь между фузобактериями и онкологией как принципиально новый терапевтический подход в борьбе с раком.