Carcinogenic bacteria

Некоторые инфекционные бактерии, как известно или предполагается, напрямую вызывают рак. Долгое время считалось, что бактерии, обнаруживаемые в опухолях, просто пользуются тканями, уже ослабленными раком. Однако растущее количество доказательств позволяет предположить, что некоторые бактерии могут быть непосредственно канцерогенными. Наиболее хорошо изученным примером является Helicobacter pylori и ее связь с раком желудка.

H. pylori обитает в желудке и двенадцатиперстной кишке человека и классифицируется как канцероген класса 1. Она может вызывать рак желудка и тип лимфомы, называемый MALT-лимфомой. Исследования на животных подтвердили третий и четвертый постулаты Коха для H. pylori как причины рака желудка. Бактерия может вызывать рак посредством хронического воспаления или прямого действия своих факторов вирулентности. Родственный вид, Helicobacter hepaticus, вызывает гепатит и рак печени у мышей.

Хроническое воспаление является ключевым механизмом, особенно для H. pylori. После инфицирования к месту поражения привлекаются иммунные клетки, такие как нейтрофилы. Эти клетки вырабатывают антимикробные вещества, включая активные формы кислорода (АФК) и активные формы азота (АФА), для уничтожения патогена. H. pylori выживает в условиях этого окислительного стресса, вырабатывая антиоксидантные ферменты, такие как каталаза. Однако чрезмерная продукция АФК и АФА повреждает ДНК инфицированных клеток желудка. В то же время H. pylori подавляет основные пути репарации ДНК. Это приводит к накоплению генетических и митохондриальных мутаций, вызывая геномную нестабильность — признак рака.

Фактор вирулентности CagA напрямую связан с развитием рака желудка. После инъекции в клетку CagA изменяет клеточную сигнализацию как фосфорилирование-зависимым, так и независимым образом. Фосфорилированный CagA влияет на клеточную адгезию, распространение и миграцию, а также запускает высвобождение воспалительного хемокина IL-8. Нефосфорилированный CagA через свой CRPIA-мотив постоянно активирует путь PI3K/Akt, который часто гиперактивен при многих видах рака. Эта активация включает провоспалительные пути NF-κB и β-катенина и усиливает рост клеток желудка.

CagA также усиливает метилирование генов-супрессоров опухоли, заставляя их замолчать, путем повышения регуляции метилтрансферазы DNMT1 через ось AKT–NF-κB. Наконец, CagA индуцирует фермент сперминоксидазу (SMOX), которая в качестве побочного продукта производит перекись водорода, усиливая окислительный стресс во время хронического воспаления.

Другие бактерии имеют предположительную связь с раком, хотя их роль неясна. Salmonella Typhi связывают с раком желчного пузыря, хотя она также может быть полезна для доставки химиотерапии при лечении меланомы, рака толстой кишки и мочевого пузыря. Кишечные бактерии могут быть связаны с раком толстой кишки, но это осложняется ролью химиопротективных пробиотиков. Микроорганизмы и их побочные продукты или вызываемое ими хроническое воспаление также могут быть связаны с раком полости рта. Связь между бактериями и раком может варьироваться в зависимости от человека и типа рака.

Идея о том, что бактерии вызывают рак, имеет долгую историю. В 1890 году шотландский патолог Уильям Рассел сообщил о косвенных доказательствах бактериальной причины. В 1926 году канадский врач Томас Гловер заявил, что последовательно выделяет специфическую бактерию из раковых тканей. Он продолжил свою работу в Службе общественного здравоохранения США, опубликовав результаты в 1930 году, и утверждал, что вакцина или антисыворотка из его бактерии могут с некоторым успехом лечить рак. Когда ему предложили повторить исследование для контроля качества, Гловер отказался и продолжил работу самостоятельно. Его заявления стали спорными и сегодня не воспринимаются всерьез.

В 1950 году врач из Ньюарка Вирджиния Ливингстон опубликовала статью, связывающую конкретную микобактерию с раком. Она продолжала это исследование на протяжении 1950-х годов, назвав организм Progenitor cryptocides и разработав метод лечения. Последующие исследования не подтвердили ее утверждение об универсальной раковой бактерии. В 1990 году Национальный институт рака рассмотрел ее работу и обнаружил «замечательные ошибки» в методах классификации; бактерия на самом деле оказалась Staphylococcus epidermidis. Другие исследователи с 1930-х по 1960-е годы, включая Элеонору Александер, также работали над теорией о том, что бактерии вызывают рак.