Е. coli и рак на червата - има ли връзка? (ИЗСЛЕДВАНЕ)

Може ли E.coli да повлияе на риска от рак на червата? За първи път изследователите са установили пряка връзка между микробиома и мутациите, които водят до туморогенеза - появата и развитието на тумори. Изследванията показват, че токсинът, освободен от щам Е. coli, може да причини уникални модели или „пръстови отпечатъци“ на ДНК увреждане на клетките, покриващи червата.

Главна информация

Изследване, публикувано в списанието Природата (2020) предполагат, че може да допринесе нов тип бактерии, открити в червата рак на червата. Изследователите са показали, че токсин, освободен от щам Е. coli, причинява уникални модели или „пръстови отпечатъци“ на увреждане на ДНК на клетките, покриващи червата.

Често срещан щам на чревни бактерии може да причини генетични промени, които причиняват рак на червата. товаопределен щам на Е. coli не е от тези, свързани с огнища на хранително отравяне. Нарича се токсин колибактина, който се освобождава от определен щам на Е. coli, който е част от нормалната чревна флора (трилиони бактерии, които живеят естествено в червата), може да предизвика специфични за ДНК промени в клетките, покриващи червата. Тези уникални промени в ДНК се откриват и при чревни тумори, демонстрирайки пряка връзка между токсина и рака.

Целта на това изследване е да разбере причините и рисковите фактори за рак на червата. В този смисъл откриването на ролята на колибактин играе изключително важна роля. Колкото повече лекари разбират как се развива ракът на червата, толкова по-лесно ще бъде диагностицирането му и ще намали риска. В момента обаче има редица препоръки за намаляване на риска от рак на червата. Прекратяването на тютюнопушенето, поддържането на здравословно тегло, храненето с високо съдържание на фибри и намаляването на консумацията на червено и преработено месо са препоръки за намаляване на риска от рак на червата.

Рак на червата

Тънките черва са част от храносмилателната система. Това е дълга тръба, която свързва стомаха с дебелото черво. Ракът на червата е рядък, но фактори като хранене с високо съдържание на мазнини или някои състояния като болест на Crohn, цьолиакия или анамнеза за полипи на дебелото черво могат да увеличат риска.

Възможните признаци на рак на червата включват:

болка в корема;
необяснима загуба на тегло;
кръв в изпражненията;
маса в корема.

Туморите на червата могат да блокират притока на храна и да повлияят на храносмилането. Тъй като туморът се увеличава, запушванията могат да причинят коремна болка. Бавно кървене тумор може да доведе до анемия. Смляната кръв може да доведе до почерняване на изпражненията. Препятствието - когато притокът на храна е напълно блокиран - може да причини интензивна болка, гадене и повръщане и обикновено изисква незабавна операция.

Симптомите, изброени по-горе, може да са признаци на други състояния или стомашно-чревни заболявания. Често обаче малките тумори може да не причиняват симптоми. Понякога ракът може да бъде открит случайно по време на друга процедура или несвързана операция.

Рискови фактори за рак на червата

Въпреки че точната причина за рак на червата не може да бъде известна, няколко фактора могат да увеличат риска от развитие на заболяването. Статистиката показва, че мъжете са по-склонни да развият болестта, отколкото жените. Почти една трета от всички случаи се диагностицират при пациенти на възраст над 65 години.

Някои наследствени заболявания и фактори могат да увеличат риска. Въпреки че повечето ракови заболявания на червата се срещат без известна наследствена връзка, има някои наследствени заболявания което може да доведе до по-висок риск. Наследствените заболявания, свързани особено с чревния аденокарцином, са:

фамилна аденоматозна полипоза;
наследствен неполипозен колоректален рак, наричан още синдром на Lynch;
Синдром на Peutz-Jeghers;
муковисцидоза и др.

Други рискови фактори са:

консумация на алкохол;
тютюнопушене;
диета - храни с високо съдържание на мазнини могат да бъдат рисков фактор за рак на червата;
някои химикали, като винилхлорид, диоксини и високи дози хербициди, съдържащи феноксиоцетна киселина, се считат за рискови фактори за рак на червата;
други състояния - стомашно-чревни заболявания (рак на дебелото черво, цьолиакия, болест на Crohn).

Какво представлява ешерихия коли?

Е. coli е често срещана бактерия, която живее в долната част на стомашно-чревния тракт на хора и животни. Може да се изолира и от вода и почва. Въпреки че повечето щамове са безвредни, някои щамове на Е. coli са способни да произвеждат силни токсини, които могат да причинят тежко заболяване. Най-често Е. coli може да доведе до чревни инфекции, които причиняват диария, но също така може да причини инфекции на пикочните пътища, пневмония, инфекции на кръвта и други заболявания.

Повечето форми на патогенни Е. coli (причиняващи заболявания) живеят в стомашно-чревните пътища на животни, като говеда, кози, елени. Когато се разпространяват в околната среда чрез изпражненията на тези животни, те могат да замърсят храната, която ядем, причиняващи различни симптоми. Те също така могат да замърсят говеждото месо, когато животните са заклани.

Симптоми на чревна инфекция с Е. coli

Симптомите на чревна инфекция обикновено започват 1 до 10 дни след инфекция с Е. coli. Това е известно като инкубационен период. След като симптомите се появят, те обикновено продължават около 5-10 дни.

коремни спазми;
внезапна, тежка водниста диария, която може да се превърне в кървави изпражнения;
газ;
загуба на апетит или гадене;
повръщане (необичайно);
умора;
треска.

Симптомите на тежка инфекция с Е. coli могат да включват:

кървава урина;
намалено производство на урина;
бледа кожа;
синини;
дехидратация.

Как се разпространява инфекцията с Е. coli?

Въпреки че Е. coli може да се разпространява по различни начини, изчислено е, че 85% от сегашните инфекции с E. coli са причинени от ядене на заразена храна. Тъй като този микроорганизъм живее в стомашно-чревния тракт на животните, е възможно да се предаде от животно на човек. Това може да се случи чрез пряк контакт с животни или чрез консумация на замърсени животински продукти. Месото може да се замърси по време на клане или по време на преработката. Инфекцията може да възникне от яденето на заразено месо, особено говеждо мляно месо.

Други известни източници на инфекция включват консумация на непастьоризирано мляко и сок, консумация на прясно замърсени зеленчуци и зеленчуци като спанак, маруля и зеле и др.

Как се лекува инфекцията с Е. coli?

В повечето случаи домашните грижи са достатъчни за лечение на инфекция с Е. coli - достатъчен прием на вода, почивка и наблюдение на симптомите. Ако имате диария с кръв или треска, консултирайте се с Вашия лекар, преди да вземете лекарства против диария без рецепта. Повечето пациенти показват подобрение в рамките на 5-7 дни от началото на инфекцията и имат пълно възстановяване.

Как да се предпазим от инфекция с Е. coli

Някои безопасни диетични мерки могат да намалят риска от развитие на чревна инфекция, дължаща се на Е. coli. Едно от най-лесните неща, които можете да направите, за да предотвратите инфекция с Е. coli, е мийте редовно ръцете си. Трябва да си измиете ръцете преди работа, сервиране или ядене на храна, и особено след докосване на животни, работа в животинска среда или използване на банята. Практикуването на добра хигиена и спазването на препоръките за безопасност на храните могат да предотвратят инфекцията.

Суровото месо трябва да се готви при безопасни температури, за да се гарантира унищожаването на бактериите, а суровите или непастьоризираните млечни продукти изобщо не трябва да се ядат, за да се намали рискът от заразяване с Е. coli и други хранителни болести.

Как E coli може да увеличи риска от рак на червата?

Нашето тяло съдържа повишен брой бактерии. Повечето допринасят за здравословен живот - полезни бактерии, докато други могат да причинят заболяване. Сред бактериите, които имат потенциално вредни последици, е щам на най-известната чревна бактерия: Escherichia coli (Е. coli). Този определен щам на Е. coli е "генотоксичен": произвежда химикал, наречен "колибактин", който може да увреди ДНК на човешките клетки и да остави поредица от "пръстови отпечатъци".

Такива пръстови отпечатъци са наблюдавани при чревни тумори. Изследователите предполагат, че откриването на това специфично увреждане на ДНК в чревните клетки може да позволи на учените да идентифицират хората с висок риск от заболяването и да извършат серия от тестове от този тип. скрининг за рак на червата. Други бактериални токсини в чревните бактерии могат да имат подобни ефекти, поради което изследванията ще се разширят.

Какво показаха проучванията?

Екип от изследователи от Hubrecht Institute в Холандия и Центърът за детска онкология Princess Maxima в Утрехт, Холандия, се фокусира върху щам Е. coli, който произвежда токсин, наречен колибактин и е установено, че по-често присъства в проби от изпражнения от хора с рак на червата в сравнение със здрави хора. Този токсин се нарича колибактина може да причини увреждане на ДНК в клетъчни култури в лабораторията, поради което се предполага, че токсинът може да направи същото с клетките, покриващи червата. За първи път изследователите установяват пряка връзка между микробите, които живеят в тялото ни, и генетичните промени, които причиняват развитието на рак.

Генетични пръстови отпечатъци и рак

Всеки процес, който може да причини увреждане на ДНК, оставя след себе си специфичен модел на мутация, наречен генетичен пръстов отпечатък. Такива специфични подписи вече са идентифицирани за различни причиняващи рак агенти, включително цигарен дим и UV светлина. Наличието на тези специфични пръстови отпечатъци в ДНК на рака може да ни разкаже за предишни експозиции, които могат да са в основата на началото на заболяването.

Използвани са човешки чревни органоиди, миниатюрни копия на червата, отглеждани в лабораторията. Те са били изложени на E. coli, произвеждащи колибактин. ДНК последователността на чревните клетки в органоидите се анализира след 5 месеца и се наблюдава почти двойно увреждане на ДНК в тях в сравнение с органоидите, изложени на Е. coli, които не произвеждат колибактин. Също така беше забелязано, че увреждането на ДНК, причинено от колибактин, следва два уникални специфични модела за токсина.

За да видят дали увреждането на ДНК, причинено от бактерията, играе роля при рака на червата, след това изследователите са анализирали ДНК последователностите на над 5500 туморни проби от Великобритания и Холандия. Двата пръстови отпечатъка бяха изследвани в над 3600 проби от различни видове рак. Отпечатъците са присъствали при повече тумори и много по-често при рак на червата, отколкото при други видове рак.

Впоследствие те анализираха 2000 проби от рак на червата в Обединеното кралство и установиха, че в тях присъстват отпечатъци от колибактин 4-5% от пробите. Това предполага, че E. coli, произвеждащ колибактин, може да е отговорен за това 1 от 20 случая на рак на червата във Великобритания.

Заключение

Точният начин, по който колибактинът задейства или допринася за рак на червата, трябва да бъде допълнително проучен, но познаването на тези специфични промени в ДНК може да помогне за по-ефективното идентифициране на хората с по-висок риск от този вид рак.

Изследователите подозират, че тази бактерия може да допринесе за редица рак на червата - 1 на 20 или 5 на 100, но са необходими повече изследвания, за да се потвърди връзката.

Препратки:
(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

За автора

Манкас Малина

Завършил Факултета по медицинско биоинженерство - Университет по медицина и фармация в Яш и магистър по клинична биоинженерия.