• Grzyby i bakterie mogą aktywować geny związane z powstawaniem  nowotworów głowy i szyi. 
  • Badano mikroorganizmy powszechnie występujące w jamie ustnej użytkowników protez stomatologicznych.
  • Substancje produkowane przez bakterie tworzące biofilm w jamie ustnej stymulują komórki nowotworowe, aktywując szlaki sygnalizacji komórkowej potrzebne do rozwoju guza i oporności na leczenie.

Odkrycia  naukowców z São Paulo State University (UNESP) w Araraquara w Brazylii  dostarczyły całkowicie nowych informacji na temat powiązań między biofilmem a zachowaniem komórek  raka głowy i szyi.

Z badań "in vitro" wynika, że metabolity wydzielane przez biofilmy mogą modulować ekspresję protoonkogenów (czyli genów potencjalnie zdolnych do wyzwolenia procesu transformacji nowotworowej) oraz genów cyklu komórkowego związanych z wzrostem i przeżyciem komórek rakowych.

Analiza ekspresji genów przez naukowców koncentrowała się na dwóch szlakach sygnałowych, EGFR / RAS / RAF / MEK / ERK oraz EGFR / PI3K / AKT / mTOR, które odgrywają kluczową rolę w proliferacji, różnicowaniu i przeżywalności komórek nowotworowych. Zmiany ekspresji genów w tych szlakach są bardzo powszechne w różnych typach nowotworów.

Naukowcy przeanalizowali komórki raka płaskonabłonkowego głowy i szyi oraz raka jamy ustnej. Rak płaskonabłonkowy jest najpowszechniejszym typem raka jamy ustnej, który powoduje zmiany funkcjonalne i estetyczne. Osoby, które dotknęła ta choroba mają znacznie obniżoną jakość życia.

Osoby z protezą zębową bardziej narażone na raka głowy i szyi?

Komórki stymulowano metabolitami z biofilmów grzybów Candida albicans i bakterii Staphylococcus aureus. Te mikroorganizmy są bardzo częste u użytkowników protez, co wiadomo z wcześniejszej prowadzonych prac, które potwierdziły  występowanie tych drobnoustrojów u 30-40 proc. badanych osób.

 Metabolity z biofilmów C. albicans i S. aureus mogą zagrażać homeostazie prawidłowych komórek nabłonka jamy ustnej, zmieniając ekspresję ważnych genów, takich jak CDKN1A, Bcl-2, PI3K, BRAF, hRAS i mTOR, twierdzą naukowcy.

 Dokładne poznanie cyklu komórkowego jest ważne, ponieważ rak pociąga za sobą niekontrolowany podział i wzrost komórek. Komórki nowotworowe mogą atakować tkanki i narządy w całym ciele. Zakłócone funkcjonowanie inhibitorów tego cyklu i nadmierna sygnalizacja komórkowa (czyli systemu komunikacji, międzykomórkowej regulującego aktywność komórek)  mogą prowadzić do progresji guza.

Mikrobiom jamy ustnej to zróżnicowana społeczność mikroorganizmów, w której występuje aż 700 gatunków wirusów, pierwotniaków, bakterii i grzybów. Kiedy rozwijają się biofilmy, wytwarzają metabolity, które zmieniają odpowiedź immunologiczną i mogą prowadzić do przewlekłego zapalenia, a nawet do produkcji substancji rakowych.

Bakterie jamy ustnej działają na cały organizm

Odkrycia brazylijskiego zespołu  pokazują, że cząsteczki wydzielane przez te mikroorganizmy w biofilmach mogą modulować aktywność komórek gospodarza nawet z dala od pierwotnego miejsca infekcji.

- Wyniki te są szczególnie ważne w przypadku leczenia pacjentów onkologicznych, którzy  mają protezy zębowe - podkreśla kierujący badaniem  prof. Carlos Eduardo Vergani. 

- Kontrola biofilmu, a podstawową rolę ma tu higiena protezy i jamy ustnej, jest niezwykle ważna. Dzięki niej można zminimalizować procesy zapalne, prowadzące (jak wykazały nasze ale i wcześniej przeprowadzone prace) zakłócenia ekspresji genów związanych z rozwojem guza - powiedział prof. Vergani.

Badanie także prowadzone przez prof. Vergani z 2017 r. wykazało, że rozpuszczalne substancje produkowane przez szczepy wrażliwe na metycylinę C. albicans oraz S. aureus sprzyjały śmierci komórek i nasilały odpowiedź układu immunologicznego. 

Niestety, pandemia COVID-19 zmusiła badaczy do przerwania testów klinicznych. W planach jest  zbadanie częstości występowania biofilmów tworzonych przez  C. albicans i S. auereus w protezach i jamach ustnych pacjentów z rakiem głowy i szyi, co może pomóc zrozumieć jaki mają wpływ na rokowania pacjentów onkologicznych. 

- Wyniki uzyskane do tej pory utorowały drogę do przyszłych badań nad metabolizmem biofilmów jamy ustnej - powiedział prof. Vergani.

Wyniki badań zostały opublikowane w periodyku Frontiers in Cellular and Infection Microbiology.