نقش میکروب های روده در ایجاد سرطان مثانه

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، در هر زمان، بیش از 10 تریلیون میکروب روده را خانه خود می نامند. از تجزیه مواد مغذی موجود در غذا گرفته تا تقویت ایمنی در برابر عوامل بیماری زا، این میکروب ها نقش اساسی در نحوه تعامل انسان با جهان دارند. همانطور که در یک مطالعه جدید توسط محققان و همکاران EMBL در دانشگاه اسپلیت کرواسی نشان داده شده است نحوه واکنش بدن به مواد سرطان زا و ایجاد سرطان یکی از این عوامل است. سرطان زاها مواد شیمیایی هستند که می توانند سلول های معمولی را به سلول های سرطانی تبدیل کنند و باعث ایجاد تومور و سرطان شوند. آنها را می توان در تعدادی از مکان ها یافت، دود تنباکو یکی از شناخته شده ترین منابع است. محققان قبلاً دریافته اند که اگر موش ها در معرض نیتروزامین BBN، یکی از مواد شیمیایی موجود در دود تنباکو قرار بگیرند، به طور قابل اعتمادی به شکل تهاجمی سرطان مثانه مبتلا می شوند. بنابراین از این به عنوان یک مدل آزمایشگاهی رایج سرطان استفاده می شود.

آزمایشگاه یانوش ترزیچ در دانشگاه اسپلیت کرواسی در حال مطالعه این مدل بود که مشاهده کنجکاوانه ای انجام داد. اگر موش ها همزمان با قرار گرفتن در معرض BBN با آنتی بیوتیک، با دوزی که 99.9 درصد از باکتری های روده شان را می کشد، تغذیه می شدند، احتمال ایجاد تومور در آنها بسیار کمتر است. کاهش بروز تومور به قدری چشمگیر بود که در ابتدا به نتایج شک کردند و فکر کردند که احتمالاً جایی در آزمایش اشتباه شده است. در نتیجه، آزمایش را پنج بار تکرار کردند. درک اینکه با یک درمان در این مورد، آنتی بیوتیک توانستند توسعه سرطان را از بین ببرند، فوق العاده است. محققان در حین شرکت در کنفرانسی در EMBL هایدلبرگ با مایکل زیمرمن، رهبر گروه EMBL هایدلبرگ ملاقات کرد. گروه Zimmermann متخصص در استفاده از روش های با توان بالا برای مطالعه عملکرد میکروبیوم روده است که عمدتاً بر فرآیندی به نام تبدیل زیستی تمرکز دارد. تبدیل زیستی توانایی میکروارگانیسم ها برای تغییر یا تجزیه مواد شیمیایی در محیط خود است.

جلسه اولیه باعث ایجاد یک همکاری پربار شد. دو گروه تصمیم گرفتند تخصص خود را ترکیب کنند تا بفهمند که آیا و چگونه باکتری های روده بر نحوه واکنش موش ها به سرطان زا تأثیر می گذارد یا خیر. محققان با استفاده از انواع روش های میکروبیولوژی و زیست شناسی مولکولی دریافتند که باکتری های ساکن در روده موش می توانند BBN را به BCPN تبدیل کنند. مانند BBN، BCPN نیز به دسته ای از ترکیبات به نام نیتروزامین ها تعلق دارد. با این حال، تیم دریافتند که برخلاف BBN، BCPN در مثانه متمرکز می شود و به روشی وابسته به میکروبیوم باعث تشکیل تومور می شود. محققان در ادامه بیش از 500 باکتری جدا شده و کشت داده شده را برای شناسایی گونه های باکتریایی خاص درگیر در تبدیل BBN به BCPN مورد مطالعه قرار دادند. 12 گونه پیدا شد که می توانند این تبدیل زیستی سرطان زا را انجام دهند. سپس باکتری ها را توالی یابی کردند و با تعجب متوجه شدند که بسیاری از آن گونه ها با پوست مرتبط هستند و در فراوانی نسبتاً کم در روده یافت می شوند.

پس از این مطالعات اولیه روی موش، دانشمندان از نمونه های مدفوع انسان استفاده کردند تا نشان دهند که باکتری های روده انسان نیز می توانند BBN را به BCPN تبدیل کنند. به عنوان اثبات مفهوم، آنها نشان دادند که اگر مدفوع انسان به روده موشی که میکروبیوم روده خودش را ندارد پیوند زده شود، می توانند BBN را به BCPN نیز تبدیل کنند. با این حال، محققان همچنین تفاوت های فردی بزرگی را در توانایی میکروبیوم روده انسان برای متابولیسم BBN و همچنین در گونه های باکتریایی درگیر در تبدیل زیستی مشاهده کردند. این پایه ای برای تحقیقات بیشتر است تا درک شود که آیا میکروبیوم روده یک فرد مستعد سرطان زایی ناشی از مواد شیمیایی است؟ و از این رو می تواند برای پیش بینی خطر فردی و به طور بالقوه پیشگیری از ابتلا به سرطان استفاده شود. این تفاوت در میکروبیوتای بین فردی می تواند توضیح دهد که چرا برخی از افراد، علیرغم اینکه در معرض مواد سرطان زای بالقوه قرار دارند، به سرطان مبتلا نمی شوند، در حالی که دیگران دچار سرطان می شوند. در نهایت مهم است فراموش نشود که سرطان یک بیماری چند عاملی است و به ندرت یک علت واحد وجود دارد.