El cáncer de colon, también conocido como cáncer colorrectal, es una afección en la que las células del recto o del colon se multiplican sin control.
Un nuevo estudio sugiere que Clostridioides difficile es responsable de ciertos cánceres colorrectales.
Según los datos recopilados por científicos del Instituto Bloomberg Kimmel para la inmunoterapia contra el cáncer y el Centro de cáncer Johns Hopkins Kimmel, la especie bacteriana Clostridioides difficile, o C. diff, que es bien conocida por causar infecciones diarreicas graves, también puede causar cáncer colorrectal.
La investigación, que fue publicada recientemente en la revista Descubrimiento del cáncerpuede revelar otro papel problemático de este microbio, que causa más de 500 000 infecciones al año en los Estados Unidos, muchas de las cuales son muy difíciles de tratar.
“El aumento de personas menores de 50 años a las que se les diagnosticó cáncer colorrectal en los últimos años ha sido impactante. Descubrimos que esta bacteria parece ser un contribuyente muy inesperado a la malignidad del colon, el proceso por el cual las células normales se vuelven cancerosas”, dice Cynthia Sears, MD, profesora de inmunoterapia contra el cáncer de Bloomberg~Kimmel y profesora de medicina en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. Medicamento.
Los investigadores del laboratorio Sears informaron hace varios años que más de la mitad de los pacientes con cáncer colorrectal tenían biopelículas bacterianas (colonias densas de bacterias en la superficie del colon), mientras que solo entre el 10 % y el 15 % de las personas sanas sin tumores tenían biopelículas. Sin embargo, una muestra se destacó para los investigadores cuando infectaron ratones con muestras de biopelículas provenientes de pacientes específicos con cáncer colorrectal porque aumentó significativamente los tumores colorrectales en los ratones. Esta suspensión causó tumores en el 85 % de los ratones, mientras que en la mayoría de los controles, el desarrollo de tumores es inferior al 5 %.
En un trabajo adicional, el equipo identificó una muestra de un paciente sin una biopelícula que aumentó de manera similar los tumores colorrectales en los ratones. Aunque varias especies de bacterias se han relacionado con el cáncer colorrectal, incluidas las enterotoxigénicas Bacteroides fragilis, fusobacterium nucleatum, y una cepa específica de Escherichia coli — estos microbios estaban ausentes en los tumores de estos dos pacientes (B. fragilis y E. coli) o no colonizó con éxito a los ratones (F. nucleatum), lo que sugiere que otras bacterias fueron responsables de promover la cascada del cáncer colorrectal.
Para determinar qué bacterias pueden estar causando tumores en los ratones, Sears, junto con los coautores del estudio Julia Drewes, Ph.D., profesora asistente de medicina, Jie (Angela) Chen, Ph.D., Jada Domingue, Ph.D. ., de Johns Hopkins, y sus colegas realizaron experimentos adicionales para ver si una sola especie bacteriana o una comunidad de bacterias estaban promoviendo la formación de tumores en los ratones.
Señalaron que toxigénico C. difficileel tipo de C. difficile que causa diarrea, estuvo ausente en las muestras que no causaron tumores, pero estuvo presente en las muestras que causaron tumores en ratones. Cuando los investigadores agregaron esta bacteria a las muestras que originalmente no causaban tumores, indujo tumores de colon en los ratones. Pruebas adicionales mostraron que C. difficile solo fue suficiente para provocar la formación de tumores en los modelos animales.
Experimentos adicionales dirigidos por el coautor Nicholas Markham, MD, Ph.D., profesor asistente de medicina en el Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt, y los colíderes del estudio Franck Housseau, Ph.D., profesor asociado de oncología en Johns Hopkins, y Ken Lau, Ph.D., profesor asociado de biología celular y del desarrollo y cirugía en la Facultad de Medicina de la Universidad de Vanderbilt, demostró que C. difficile provocó una serie de cambios en las células del colon que las hicieron vulnerables al cáncer.
Las células expuestas a esta bacteria activaron los genes que provocan el cáncer y desactivaron los genes que protegen contra el cáncer. Estas células produjeron especies reactivas de oxígeno, moléculas inestables que pueden dañar[{” attribute=””>DNA, and they also prompted immune activity associated with harmful inflammation.
A toxin produced by this bacterium — known as TcdB — appears to cause most of this activity, the researchers say. When they used genetically engineered C. difficile strains that contained inactivated toxin genes and/or released a related C. difficile toxin called TcdA, mice infected with the TcdB-inactivated microbes produced far fewer tumors than those with TcdB-active ones, while TcdA made by C. difficile was not sufficient to cause tumors.
To date, Drewes says, there is limited epidemiological data linking C. difficile with colorectal cancer in humans, but if further research shows that a connection exists, it could lead to screening for latent C. difficile infection or previous infection as a risk factor for cancer. Since lengthy exposures to TcdB may increase colorectal cancer risk, an important prevention effort could include heightened efforts to eradicate this pathogen quickly and effectively, which recurs — often repeatedly — in 15%–30% of infected patients after initial treatment, including in pediatric patients.
“While this link between C. difficile and colorectal cancer needs to be confirmed in prospective, longitudinal cohorts, developing better strategies and therapeutics to reduce the risk of C. difficile primary infection and recurrence could both spare patients the immediate consequences of severe diarrhea and potentially limit colorectal cancer risk later on,” Drewes says.
Reference: “Human Colon Cancer–Derived Clostridioides difficile Strains Drive Colonic Tumorigenesis in Mice” by Julia L. Drewes, Jie Chen, Nicholas O. Markham, Reece J. Knippel, Jada C. Domingue, Ada J. Tam, June L. Chan, Lana Kim, Madison McMann, Courtney Stevens, Christine M. Dejea, Sarah Tomkovich, John Michel, James R. White, Fuad Mohammad, Victoria L. Campodónico, Cody N. Heiser, Xinqun Wu, Shaoguang Wu, Hua Ding, Patricia Simner, Karen Carroll, Martha J. Shrubsole, Robert A. Anders, Seth T. Walk, Christian Jobin, Fengyi Wan, Robert J. Coffey, Franck Housseau, Ken S. Lau and Cynthia L. Sears, 7 June 2022, Cancer Discovery.
DOI: 10.1158/2159-8290.CD-21-1273
The study was funded by the National Institutes of Health, the Bloomberg~Kimmel Institute for Immunotherapy, Cancer Research UK, the Johns Hopkins University Department of Medicine, the Johns Hopkins Kimmel Cancer Center Core, and the Department of Veterans Affairs.
