Kortetermijn blootstelling aan toxine B. fragilis laat blijvende indruk achter in cellen en verhoogt risico op kanker
Een in de darmen ontdekte microbe, gewoonlijk in verband gebracht met colitis en darmkanker, kan tevens een rol spelen bij de ontwikkeling van sommige soorten borstkanker, volgens nieuw onderzoek door medewerkers van het Johns Hopkins Kimmel Cancer Center en hun Bloomberg~Kimmel Institute for Cancer Immunotherapy. Borstweefselcellen die aan deze toxine blootgesteld worden laten een blijvende imprint achter en verhogen daardoor het risico op ziektes.
Tijdens een reeks laboratoriumexperimenten ontdekten onderzoekers dat als enterotoxigene Bacteriodes fragilis (ETBF) ingebracht werd in de darmen of borstweefsel van muizen, dit in alle gevallen zorgde voor groei en metastatische progressie van tumorcellen. Een beschrijving van het onderzoek is gepubliceerd in het blad Cancer Discovery van 6 januari.
Hoewel bekend is dat microben aanwezig zijn in lichaamsdelen zoals het maag-darmstelsel, reukorgaan en huid, werd borstweefsel steriel geacht, tot kort geleden, zegt senior studie auteur Dipali Sharma, PhD, professor oncologie bij Johns Hopkins Medicine.
Het onderzoek is de eerste stap om de betrokkenheid van ETBF aan te tonen bij de ontwikkeling van borstkanker, zegt Sharma. Aanvullende studies zijn nodig om te ontdekken hoe ETBF door het lichaam reist, of alleen ETBF de transformatie van menselijke borstcellen activeert, en/of andere microbiota ook kankerverwekkende eigenschappen hebben voor het borstweefsel.
‘Ondanks vele vastgestelde risicofactoren voor borstkanker, zoals leeftijd, genetische veranderingen, bestralingstherapie en familiegeschiedenis, komt een groot aantal soorten borstkanker voor bij vrouwen zonder deze factoren, waardoor het nodig is om verder te zoeken,’ zegt Sharma. ‘Onze studie toont een andere risicofactor: het microbioom. Als ons microbioom verstoord is, of als je toxigene microben bij je draagt met oncogene eigenschappen, kan dat beschouwd worden als een toegevoegde risicofactor voor borstkanker.’
Sharma en collega’s voerden verschillende experimenten uit om de rol van ETBF te onderzoeken. Eerst deden zij een meta-analyse van klinische gegevens over gepubliceerde onderzoeken waarbij microbiële composities vergeleken werden tussen goedaardige en kwaadaardige borsttumoren met uit de tepel verwijderd vloeistof van zowel ex-borstkankerpatienten als gezonde vrijwilligers. B. fragilis werd consistent aangetroffen in zowel alle borstweefselmonsters als de tepelvloeistoffen van ex-borstkankerpatienten.
In het lab diende het team de ETBF bacterien oraal toe aan een groep muizen. Eerst bezetten zij de darmen. Toen, binnen drie weken, had het borstklierweefsel van de muizen aantoonbare veranderingen, gewoonlijk aanwezig in ductaal hyperplasia, een voorstadium van kanker. Bij aanvullende tests ontdekten de onderzoekers dat op hyperplasia lijkende symptomen ook verschenen binnen twee of drie weken injecteren van ETBF bacterien direct in de tepels van de muizen, en dat aan de toxine blootgestelde cellen altijd snellere tumor progressie vertoonde en meer agressieve tumoren ontwikkelde dan cellen die niet aan de toxine werden blootgesteld. Borstcellen die 72 uur lang aan de toxine werden blootgesteld, hielden de herinnering aan het toxine vast en waren in staat om kanker te ontwikkelen en metastatisch letsel te vormen in verschillende muismodellen. Onderzoekers ontdekten tevens dat de Notch1 en beta-catenine cel signaalwegen te maken hebben met de rol van EBTF in het borstweefsel.
D.m.v. klinische studies zijn de onderzoekers begonnen met het zoeken naar microbiome veranderingen bij borstkankerpatienten om te kijken hoe deze van invloed zijn op tumorprogressie en therapieresultaten. Intussen, zegt Sharma, ‘moeten we absoluut proberen om een gezond microbioom te onderhouden, door o.a gezond te eten en te bewegen, en de juiste body mass index in stand te houden.’
Mettertijd zal het screenen op veranderingen in het microbioom net zo eenvoudig zijn als ontlastingtests, zegt hoofdauteur Sheetal Parida, postdoctoraal bij Johns Hopkins Medicine. ‘Dit is slechts één indicator, en we denken dat het er heel veel zijn,’ zegt ze. ‘Als we nog meer bacterien vinden die betrokken zijn bij de ontwikkeling van kanker, kunnen we makkelijk hierop de ontlasting nakijken. Vrouwen met een hoog risico op borstkanker zouden een een flinke hoeveelheid kunnen hebben van sommige van deze bacterien.’
Vertaling: Ellen Lam