Бактериални щамове, които причиняват симптоми на хранително отравяне, често съдържат токсин, който може да уврежда ДНК в чревните клетки, потенциално предизвиквайки рак на дебелото черво. Това показа изследване на Училището по обществено здравеопазване „Блумбърг“ на университета „Джонс Хопкинс“.
Откритието говори за възможността една част от около двата милиона нови случая на рак на дебелото и правото черво, които се диагностират годишно в света, да произтичат от кратки и на пръв поглед леки хранителни отравяния. Освен това то дава насоки и за разработване на бъдещи медикаменти, които да предотвратяват тези видове рак чрез неутрализиране на новооткрития токсин, наречен UshA.
Предишни изследвания предполагаха, че определени бактерии, живеещи в червата, могат да предизвикват рак на дебелото и правото черво посредством трайни инфекции, свързани с хронично чревно възпаление. Краткотрайните инфекции, причиняващи хранително отравяне, в това число диария по време на пътуване, които обикновено отшумяват за ден или два, традиционно се смятаха за неканцерогенни.
„Надяваме се, че настоящият труд ще мотивира други учени да проведат епидемиологични изследвания, за да проучат възможната връзка между преходните диарийни инфекции и развитието на рак на дебелото черво“, казва старшият автор Фенги Ван, доцент в катедрата по биохимия и молекулярна биология на „Блумбърг“.
Той и екипът му провели опити с миши модел на преходно бактериално диарийно заболяване, като използвали бактерията Citrobacter rodentium, която има близко сходство с причиняващите диария щамове на инфектиращия хората микроб Escherichia coli. Изследователите наблюдавали, че инфекцията с Citrobacter бързо води до силни признаци на ДНК увреждане в клетките на чревната лигавица на гризачите.
Учените също така забелязали, че увреждането зависело от механизъм при бактериите, наречен Система за секреция тип 3 (T3SS). Този подобен на спринцовка придатък се използва от някои бактерии, в това число от Citrobacter и причиняващи диария щамове на E. coli, за инжектиране на протеини в клетките гостоприемници. Този механизъм подпомага растежа и оцеляването на микробните нашественици.
В крайна сметка изследователите стигнали до инжектиран от T3SS протеин, UshA, който е виновен за ДНК увреждането. Те открили, че този протеин, който може да се произвежда и от причиняващите диария E. coli, съдържа кратък сегмент с разграждаща ДНК ензимна активност.
Функцията на този ДНК-разграждащ елемент в жизнения цикъл на Citrobacter все още е неясна (при изследването неговото изтриване не изглеждало да засяга растежа или оцеляването на бактериите). Но учените открили доказателства при опитите с мишки, че UshA може да има изразен канцерогенен ефект върху инфектирания гостоприемник.
Изследователите експериментирали с генно модифицирана линия мишки, които спонтанно развивали тумори на дебелото черво, и установили, че инфектирането им с Citrobacter, съдържащ протеина UshA, рязко ускорявало развитието на туморите.
Те открили също, че типовете мутации в ускорените от Citrobacter тумори били много сходни с тези, които са установени при човешки тумори на дебелото черво, което отново подчертава важността на откритието за човешкото здраве.
В момента Ван работи в сътрудничество с други учени и за разработване на инхибитори на токсина UshA, които биха могли да се дават на пациентите с диарийно заболяване, за да се предпазят от водещо до рак ДНК увреждане.
Превод от английски
Таня ТОНКОВА
