O toxină bacteriană ar putea explica explozia cancerelor colorectale la tineri. Expunerea are loc înaintea vârstei de 10 ani

Unul din cinci cazuri de cancer colorectal este diagnosticat astăzi la persoane sub 54 de ani, o creștere cu 11% în ultimele două decenii. O posibilă cauză ar fi expunerea, în copilărie, la colibactină, o toxină produsă de unele tulpini de E. coli și de alte bacterii care pot deteriora ADN-ul, potrivit unui studiu publicat recent în revista Nature.

Creșterea incidenței cancerului colorectal la vârste tinere a fost observată de ani buni, dar cauzele au rămas neclare. Noul studiu a scos la iveală că expunerea timpurie la anumite bacterii ar putea iniția procese celulare care, în timp, duc la formarea tumorilor mult mai devreme decât era de așteptat.

Simptomele cancerului de colon la tineri pot apărea cu doi ani înainte de dezvoltarea bolii

Descoperire accidentală

Ludmil Alexandrov, profesor de medicină celulară și moleculară la Universitatea din California, San Diego, SUA și autorul principal al studiului, spune că cercetarea nu a fost concepută inițial pentru a analiza efectele colibactinei. Obiectivul era să înțeleagă de ce incidența cancerului colorectal diferă atât de mult de la o țară la alta. Observația legată de colibactină a fost oarecum accidentală.

Echipa sa a analizat probe de sânge și țesut tumoral de la aproape 1.000 de pacienți cu cancer colorectal din 11 țări, printre care Canada, Japonia, Thailanda și Columbia. Folosind tehnologia de secvențiere a ADN-ului, cercetătorii au urmărit tiparele de mutații celulare – modificările genetice care permit apariția și dezvoltarea cancerului.

„Fiecare substanță cancerigenă lasă un model specific de mutații, numit semnătură mutațională. Cel mai simplu exemplu este fumatul care generează un tip distinct de mutații în celulele pulmonare”, a explicat prof. Ludmil Alexandrov.

Tinerii, cei mai afectați

Cercetătorii au observat că persoanele diagnosticate cu cancer colorectal înainte de 50 de ani prezentau o frecvență mult mai mare a mutațiilor asociate colibactinei. Cu cât pacienții erau mai tineri, cu atât aceste semnături genetice apăreau mai des. Cei diagnosticați înainte de 40 de ani erau de aproape trei ori mai predispuși să prezinte mutații legate de colibactină decât pacienții trecuți de 70 de ani.

„Când secvențiem genomul tumorilor, putem vedea o arhivă a tuturor evenimentelor biologice din viața acelei persoane”, a precizat autorul studiului. Această amprentă genetică îi ajută pe cercetători să estimeze momentul în care mutațiile s-au instalat în intestin.

Potrivit studiului, expunerea participanților la colibactină s-a produs înainte să împlinească 10 ani. Această agresiune timpurie asupra microbiotei intestinale pare să accelereze formarea cancerului cu două sau chiar trei decenii. În loc să fie diagnosticați la 60-70 de ani, unii oameni ajung să dezvolte boala în jurul vârstei de 30-40 de ani.

Ce nu se știe încă

Cynthia Sears, expert în boli infecțioase și profesor de oncologie la Școala de Medicină a Universității Johns Hopkins, care nu a fost implicată în studiu, consideră că cercetarea a fost realizată „cu rigoare și atenție”, dar lasă încă aspecte neelucidate. „Nu înțelegem pe deplin biologia acestor bacterii și condițiile în care ele ajung să producă mutații”, a menționat specialista.

Inclusiv prof. Ludmil Alexandrov recunoaște limitele studiului. Chiar dacă arată o legătură clară între expunerea timpurie la colibactină și cancerul colorectal cu debut precoce, dovada că toxina cauzează direct boala ar fi, după cum spune el, „foarte greu de obținut”.

• Citește și: Cancerul de colon, boala care afectează tot mai mulți tineri. Ce ar trebui să știm pentru a-l preveni

Cum ar putea colibactina să declanșeze cancerul

Colibactina este o genotoxină, adică o substanță produsă de anumite bacterii pentru a se apăra de alți microbi. În unele cazuri, aceste bacterii ajung să se înmulțească excesiv și încep să afecteze organismul-gazdă. Odată instalate în intestin, se pot atașa de țesutul sănătos, provocând leziuni celulare și mutații ale ADN-ului.

Colibactina este produsă de anumite tulpini de Escherichia coli care poartă un set de gene numit „pks island”, un ansamblu metabolic ce permite sinteza toxinei doar în condiții specifice. În mod normal, aceste bacterii folosesc colibactina pentru a concura cu alți microbi, însă, în acest proces, toxina poate crea legături chimice cu ADN-ul celulelor umane. Organismul repară cea mai mare parte a acestor leziuni, dar unele persistă și se transformă în mutații. Pentru că aceste mutații au o semnătură distinctă, cercetătorii le pot identifica în tumorile persoanelor expuse timpuriu la colibactină.

Evitarea colibactinei nu este simplă, deoarece multe persoane sunt purtătoare ale acestor tulpini bacteriene fără să dezvolte boala. Totuși, există factori care pot preveni proliferarea lor excesivă: limitarea antibioticelor inutile în copilărie, menținerea unei microbiote diversificate, consumul de fibre și alimente integrale, evitarea dietelor bogate în carne procesată și produse ultraprocesate. Toate acestea reduc inflamația intestinală și împiedică dezvoltarea unui mediu în care bacteriile purtătoare de pks capătă avantaj. În viitor, probioticele special concepute pentru a elimina aceste tulpini ar putea deveni o metodă de prevenție.

Dar nu toată lumea care are bacterii producătoare de colibactină dezvoltă cancer colorectal. Se estimează că între 20% și 30% dintre oameni sunt purtători ai acestor tulpini bacteriene, fără să manifeste boala. Ce le face, atunci, periculoase doar în anumite cazuri? „Credem că există factori care le oferă un avantaj față de celelalte bacterii”, a precizat Alexandrov.

Specialistul a menționat unele cercetări care arată că persoanele din țările puternic industrializate, mai ales din mediul urban, cum sunt Statele Unite sau unele regiuni din Europa, au o prevalență mai mare a acestor bacterii în intestin. „Aceasta ar putea fi o oportunitate de a analiza mai atent influențele de mediu din diferite regiuni ale lumii”, a adăugat Cynthia Sears.

Dieta occidentală ar putea fi de vină

Dieta occidentală, de obicei mai bogată în carne roșie și procesată, zahăr adăugat și cereale rafinate, și mai săracă în fructe și legume, este asociată cu un risc mai mare de cancer colorectal. În ceea ce privește motivul pentru care colibactina ar deveni mai agresivă în acest context, răspunsul rămâne neclar. „Pur și simplu nu avem încă aceste informații”, a adăugat Cynthia Sears.

Noul studiu nu a analizat riscul individual de cancer al participanților și nici nu a urmărit schimbările din mediul sau dieta acestora. Alexandrov și echipa sa bănuiesc că anumiți factori din primii ani de viață pot influența decisiv microbiota și sistemul imunitar. Printre aceștia se numără modul de naștere, tratamentele cu antibiotice, tipul de alimentație din copilărie și expunerea timpurie la produse procesate.

Unele bacterii producătoare de colibactină pot declanșa, pe lângă mutații, un răspuns imun care amplifică leziunile celulare. „Acestea sunt tulpinile care ne creează cele mai mari probleme”, explică Sears. Ea precizează că mecanismul prin care bacteriile se fixează în anumite regiuni ale intestinului este extrem de dificil de înțeles. „Rectul nu este identic cu colonul sigmoid, iar fiecare zonă are o biologie proprie și o vulnerabilitate diferită la formarea tumorilor.”

Următoarele cercetări

Atât Alexandrov, cât și Sears consideră că sunt necesare studii longitudinale, care să urmărească evoluția oamenilor pe parcursul mai multor decenii. Într-un scenariu ideal, cercetătorii ar începe monitorizarea încă din copilărie, ar administra probiotice special concepute pentru a elimina bacteriile producătoare de colibactină și ar observa ulterior dacă aceste persoane dezvoltă mutațiile asociate cancerului colorectal cu debut precoce.

„Dacă am putea crea un probiotic care să elimine bacteriile dăunătoare, aceasta ar fi o metodă simplă și sigură de prevenție”, a menționat Sears.

Echipa lui Alexandrov explorează deja această posibilitate și ia în calcul dezvoltarea unui test de fecale capabil să detecteze mutațiile asociate colibactinei. Dacă deteriorarea ADN-ului ar fi identificată printr-un astfel de test, screeningul pentru cancerul colorectal ar putea începe mult mai devreme, poate chiar în jurul vârstei de 20 de ani.

Sears avertizează totuși că o concentrare exclusivă asupra colibactinei nu va oferi răspunsul complet pentru creșterea numărului cazurilor de cancer colorectal la tineri. „Nu vrem să ne limităm perspectiva asupra cauzelor posibile”, a subliniat specialista.

Până când cercetările vor aduce clarificări, măsurile de prevenție care țin de stilul de viață rămân printre cele mai importante. Sears recomandă o alimentație de tip mediteraneean, activitate fizică regulată, renunțarea la fumat și reducerea consumului de alcool.

În paralel, specialiștii reamintesc că o parte dintre cazurile de cancer colorectal au și o componentă ereditară.

„Când în familie a existat cancer de sân sau de colon la o vârstă tânără, este mai mare probabilitatea ca el să fie ereditar și testarea genetică este recomandată în aceste cazuri pentru a evalua riscul. Cu cât vârsta la care debutează cancerul este mai mică în cazul rudelor, cu atât riscul să găsim o modificare ereditară este mai ridicat. Pentru cancerul de sân, vârsta alarmantă de debut este sub 40 de ani, iar pentru cancerul de colon – sub 30 de ani”, a menționat asist. univ. dr. Monica Zeleniuc, medic specialist genetică medicală, în acest interviu.