Cáncer de colon relacionado con bacterias bucales

Por Maggie Chen

Un colon sano es un órgano maravillosamente eficaz que extrae nutrientes y agua de los alimentos mientras elimina los desechos. Pero a veces crecen pequeños grupos de células anormales en el revestimiento del colon y se convierten en cáncer. El cáncer de colon es relativamente común pero difícil de detectar; sólo se puede confirmar con una colonoscopia o cirugía. Y un aumento reciente, hasta ahora inexplicable, en las tasas de cáncer de colon entre los más jóvenes ha aumentado la urgencia de aprender más sobre cómo funciona la enfermedad y cómo prevenirla.

Identificar las causas genéticas o ambientales del cáncer de colon ha sido una búsqueda compleja y de larga duración, pero un nuevo estudio en Naturaleza apunta a una pista prometedora: una bacteria que normalmente se encuentra en la boca humana. El estudio encontró que un subtipo específico, o clado, dentro de una subespecie de Fusobacterium nucleatum estaba relacionado con el crecimiento y la progresión del cáncer de colon. Estos resultados, dicen los autores del estudio, podrían conducir a mejores métodos de diagnóstico no invasivos para el cáncer de colon e incluso podrían sugerir nuevas terapias dirigidas a estas bacterias para la eliminación de tumores.

F. nucleatum, asociado con la placa dental y la gingivitis, se produce naturalmente en el microbioma de la boca. Hace una década, los científicos descubrieron que la bacteria también se encontraba en el cáncer de colon con más frecuencia que en el tejido de colon normal. «Esto fue particularmente interesante porque este microbio en individuos no cancerosos generalmente no está presente debajo del [mouth]”, dice la coautora principal del nuevo estudio, Susan Bullman, bióloga del Centro Oncológico Fred Hutchinson.

Sobre el apoyo al periodismo científico

Si está disfrutando este artículo, considere apoyar nuestro periodismo galardonado al suscribiéndose. Al comprar una suscripción, ayudas a garantizar el futuro de historias impactantes sobre los descubrimientos y las ideas que dan forma a nuestro mundo actual.

Para explorar más a fondo la relación del microbio con el cáncer de colon, Bullman y sus colegas realizaron una secuenciación extensa en F. nucleatum dentro de los tumores de cáncer de colon y observó cómo el microbio influía en el entorno intestinal. El equipo analizó por primera vez los genomas de F. nucleatum encontrados en tumores de colon para compararlos con los encontrados en la boca. Recogió tumores de colon de aproximadamente 100 personas y luego los rompió y los colocó en placas de agar para permitir que los microbios presentes crecieran.

Después de aislar el F. nucleatum A partir de estos cultivos, los científicos realizaron un proceso llamado secuenciación de lectura larga para obtener una visión completa del genoma de la bacteria. La mayoría de los métodos de secuenciación tradicionales se basan en lo que los científicos llaman “lecturas cortas”, que es como “armar un rompecabezas del que no se puede obtener la imagen completa”, dice la primera autora del estudio, Martha Zepeda-Rivera. «Con la secuenciación de lectura larga, es como tomar una fotografía con la cámara, donde se obtiene la imagen completa».

El equipo comparó estas secuencias de los tejidos del cáncer de colon con las de F. nucleatum de la boca de personas sanas. Esto reveló dos clados principales dentro de una subespecie (llamados F. nucleatum animales) que se distinguían por diferencias en las bases del ADN y patrones de proteínas codificadas. Las bacterias de los dos clados también tenían apariencias distintas bajo el microscopio: los especímenes del segundo clado eran más largos y delgados que los del primero.

F. nucleatum animales de los tumores de colon cayeron abrumadoramente en el segundo clado. Los genomas de este clado parecían codificar características que ayudarían a las bacterias a sobrevivir el peligroso viaje desde la boca al intestino, como la capacidad de obtener nutrientes en ambientes hostiles (como un tracto gastrointestinal inflamado) o de invadir mejor las células. Estos microbios también tienen «uno de los sistemas resistentes a los ácidos más potentes» que se encuentran en las bacterias, lo que les permite tolerar el ambiente ácido del estómago, explica Christopher Johnston, genetista del Centro Oncológico Fred Hutchinson y coautor principal del estudio.

Los hallazgos sugirieron que los microbios del segundo clado estaban más fuertemente asociados con el cáncer de colon, lo que llevó a los investigadores a explorar más a fondo cómo estos microbios interactuaban con el intestino en un modelo de ratón. Le dieron a un grupo de ratones una dosis oral única de F. nucleatum animales del clado 1 y a otro una dosis del clado 2 y luego contó el número de tumores que se formaron. Los ratones del grupo del clado 2 desarrollaron un número significativamente mayor de tumores del intestino grueso en comparación con los que recibieron bacterias del clado 1 o un control no bacteriano.

Cuando los científicos midieron las moléculas metabólicas dentro de los tumores de los ratones con bacterias del clado 2, encontraron más moléculas asociadas con el daño celular causado por el estrés oxidativo, la división de las células cancerosas y la inflamación que los ratones en los grupos de bacterias de control y del clado 1. «Esto respalda la idea de que las bacterias del clado 2 están contribuyendo a este entorno proinflamatorio y prooncogénico», dice Zepeda-Rivera.

Identificando el F. nucleatum La variante vinculada al cáncer de colon proporciona información útil sobre su papel en el desarrollo de la enfermedad, dice Shuji Ogino, patólogo de la Facultad de Medicina de Harvard, que no participó en el nuevo estudio. Sin embargo, señala que se necesita más evidencia de un grupo más grande de personas con cáncer de colon, así como más investigación para ver exactamente cómo las bacterias podrían contribuir a la inflamación y la progresión del cáncer.

Los hallazgos del estudio también podrían ayudar en la búsqueda de una estrategia no invasiva y de bajo costo para identificar a las personas con mayor riesgo de cáncer de colon, dice Cynthia Sears, bióloga de la Universidad Johns Hopkins, quien revisó el estudio. «Necesitamos un enfoque que nos permita centrarnos en las personas con mayor riesgo», añade. Sears dice que se podría desarrollar una prueba para detectar simplemente la presencia de esta bacteria con un hisopo bucal o una muestra de heces; También se descubrió que las bacterias del clado 2 eran más prevalentes en muestras fecales de personas con cáncer de colon.

Además de herramientas de diagnóstico para predecir la progresión del cáncer, Bullman, Johnston y Zepeda-Rivera también imaginan desarrollar una vacuna contra el F. nucleatum animalis en el clado 2. Este enfoque sería similar al utilizado con la vacuna contra el virus del papiloma humano, que se dirige a subtipos de virus específicos que están más relacionados con la enfermedad.

Los autores del estudio dicen que los nuevos hallazgos son un paso interesante e importante para aprender cómo se pueden aprovechar estos microbios para combatir el cáncer de colon. «Estos resultados son como una hoja de ruta ya que hemos identificado el clado específico en los tumores», dice Johnston. «Y ahora hemos delineado las diferencias que se pueden investigar en el futuro».