Tarmbakterier kontrollerer kreftimmuniteten i leveren
Forskere har oppdaget at tarmbakterier styrer veksten av kreft i leveren gjennom en tidligere ukjent prosess.
Arbeidet med musemodeller fant de at tarmbakterier kan regulere leverens immunrespons på både primære og metastatiske svulster.
Selv om tidligere studier allerede hadde avslørt at de enorme bakteriekoloniene som lever i tarmen kan påvirke hvordan immunforsvaret håndterer kreft, var det ikke klart hvordan dette skjedde i leveren.
Den nye studien avslører nå at en bestemt art av Clostridium slekt som er tilstede i tarmen kan blokkere antitumoraktivitet i leveren ved å endre gallsyrer.
En rapport om forskningen - som ble ledet av National Cancer Institute (NCI) i National Institutes of Health (NIH) i Bethesda, MD - finnes i tidsskriftet Vitenskap.
Ikke bare gir de ny innsikt i utviklingen av kreft i leveren, men funnene reiser også spørsmålet om reduksjon av bestemte mikrober kan hjelpe immunforsvaret til å bekjempe kreften.
Tarmmikrober og leverkreft
Den menneskelige fordøyelseskanalen er hjemmet til en "kompleks og dynamisk populasjon" av mikrober, ofte kalt tarmmikrobiota.
Disse store koloniene av bakterier og andre mikroorganismer har stor innvirkning på menneskers helse og sykdom; de hjelper immunforsvaret til å bekjempe patogener, og de er essensielle for fordøyelsen og metabolismen. I leveren hjelper de for eksempel med å regulere produksjonen av gallsyrer.
Forstyrrelse i sammensetningen av tarmmikrobiota har vært knyttet til utviklingen av mange infeksjoner og sykdommer som forårsaker betennelse, inkludert de som påvirker leveren.
Det er to typer svulster som kan utvikle seg i leveren: primære og sekundære svulster. Primære levertumorer oppstår fra kreft som starter i leveren.
Sekundære levertumorer - eller metastatiske levertumorer - er svulster som oppstår fra kreft som starter et annet sted i kroppen, for eksempel i tykktarmen.
Forskerne bemerker at primær og metastatisk leverkreft "er en ledende årsak til kreftrelatert død i USA."
Lever og tarm er i ‘intim’ kontakt
I sin studiepapir forklarer forskerne at leveren "tverrgående snakker med tarmen" og kontinuerlig utsettes for biprodukter av tarmbakterier gjennom kontakt med blod fra tarmene. Faktisk utgjør blod fra tarmen 70 prosent av leverens blodtilførsel.
Med dette - sammen med det faktum at tarmmikrobiota kan påvirke leverens immunfunksjon og er involvert i produksjonen av gallsyrer, og at gallsyrer spiller en rolle i utviklingen av leverkreft - i tankene bestemte forskerne seg for å undersøke hvordan alle dette kommer sammen for å påvirke veksten av levertumorer.
Ved å kjøre tester i musemodeller av primær og metastatisk leverkreft, oppdaget de at behandling av dyrene med antibiotika ikke bare reduserte tarmbakteriene, men at det også førte til mindre og færre svulster.
De fant også at disse effektene falt sammen med en økning i antall naturlige drapsceller (NKC) i leveren. NKC er kraftige drepere av kreftceller.
Ytterligere tester viste at økningen i NKC var resultatet av at antibiotika økte ekspresjonen av et celleprotein kalt CXCL16, som innkaller NKC. Cellene med dette proteinet danner vev, eller endotel, som strekker de små blodkarene som gjennomsyrer leveren.
"Vi spurte oss selv," sier tilsvarende studieforfatter Dr. Tim F. Greten, ved NCIs senter for kreftforskning, "hvorfor har mus behandlet med antibiotika mer CXCL16-produksjon i disse endotelcellene?"
Han sier at det "kritiske punktet" i studien var da de fant at "gallsyrer kan kontrollere uttrykket for CXCL16."
Han og kollegene fant da at hvis de "behandlet mus med gallsyrer", kunne de "faktisk endre antall NKT-celler i leveren, og derved antall svulster i leveren."
Mer Clostridium fremmet kreftspredning
Et siste sett med eksperimenter avslørte det Clostridium - en slekt av bakterier som er tilstede hos mennesker så vel som mus - spilte en nøkkelrolle i denne aktiviteten.
Et spesielt interessant funn var det Clostridium påvirker mengden CXCL16 som er tilstede i leveren, da gallen resirkuleres mellom tarmen og leveren.
Å øke mengden av disse bakteriene i tarmen reduserte ikke bare nivåene av NKCs i leveren, men det fremmet også spredning av kreft i musene, merk forfatterne.
I en relatert perspektivartikkel, Dr. Nadine Hartmann og Mitchell Kronenberg, fra La Jolla Institute for Allergy and Immunology i California, trekker frem høydepunkter fra studien og forklarer at "som for de fleste biologiske systemer har gallefunksjon forskjellige fasetter."
Og paradoksalt nok hjelper ikke bare gallefunksjon fordøyelsessystemet med å "emulgere fett og hjelpe til med å absorbere lipider i kosten, men etter modifisering av mikrobiomet endrer sekundære gallsyrer immunforsvaret for å fremme leverkreft og levermetastaser."
"Denne [studien] er et godt eksempel på hvordan det vi lærer av grunnleggende forskning kan gi oss innsikt i kreft og mulige behandlinger."
Dr. Tim F. Greten
