E. coli si cancerul intestinal – exista o legatura? (STUDIU)

E.coli ar putea influenta riscul de cancer intestinal? Pentru prima data, cercetatorii au stabilit o legatura directa intre microbiom si mutatii care conduc la tumorigeneza – aparitia si dezvoltarea tumorilor. Cercetarile au aratat ca o toxina eliberata de o tulpina de E. coli poate cauza modele unice sau „amprentele” de leziuni ale ADN-ului celulelor care captusesc intestinul.

CUPRINS:

1. Informatii generale
2. Ce este Escherichia coli
3. Cum poate E. coli sa creasca riscul de aparitie a cancerului intestinal

Informatii generale

Un studiu publicat in jurnalul Nature (2020) sugereaza ca un nou tip de bacterii intalnite in intestine ar putea contribui la cancerul de intestin. Cercetatorii au aratat ca o toxina eliberata de o tulpina de E. coli provoaca tipare unice, sau „amprente” ale afectarii ADN-ului celulelor care captuseste intestinul.

O tulpina comuna de bacterii intestinale poate determina modificari genetice care cauzeaza cancer de intestin. Aceasta tulpina particulara de E. coli nu este una dintre cele legate de focare de intoxicatii alimentare. O toxina numita colibactina, care este eliberata de o tulpina particulara de E. coli care face parte din flora normala a intestinului (trilioane de bacterii care traiesc in mod natural in intestin), poate induce modificari specifice ADN-ului in celulele care captusesc intestinul. Aceste modificari unice ale ADN-ului se gasesc si in tumorile intestinale, demonstrand o legatura directa intre toxina si cancer.

Scopul acestor cercetari este de intelege cauzele si factorii de risc pentru cancerul intestinal. In acest sens, descoperirea rolului colibactinei joaca un rol extrem de important. Cu cat medicii inteleg mai multe despre modul in care se dezvolta cancerul de intestin, cu atat va fi mai usoara diagnosticarea lui si reducerea riscului. In prezent, cu toate acestea, exista o serie de recomadari pentru a reduce riscul de cancer intestinal. Renuntarea la fumat, mentinerea la o greutate sanatoasa, consumul unei diete bogate in fibre si reducerea consumului de carne rosie si procesata sunt recomandari pentru reducerea riscului de cancer intestinal.

Cancerul intestinal

Intestinul subtire face parte din sistemul digestiv. Este un tub lung care leaga stomacul de intestinul gros. Cancerul intestinal este rar, insa factori precum consumul unei alimentatii cu continut ridicat de grasimi sau unele afectiuni ca boala Crohn, boala celiaca sau istoricul de polipi de colon poate creste riscul.

Printre posibilele semne ale cancerului intestinului se numara:

• durere abdominala;
• pierdere inexplicabila in greutate;
• sange in scaun;
• o masa in abdomen.

Tumorile din intestin pot bloca fluxul de alimente si pot afecta digestia. Pe masura ce tumora devine mai mare, blocajele pot provoca dureri in abdomen. O tumora cu sangerare lenta poate duce la anemie. Sangele digerat poate face ca scaunul sa devina negru. O obstructie – atunci cand fluxul de alimente este complet blocat – poate provoca dureri intense, greata si varsaturi si necesita de obicei o interventie chirurgicala imediata.

Simptomele prezentate mai sus pot fi semne ale altor afectiuni sau boli gastro-intestinale. Deseori, cu toate acestea, tumorile mici se poate sa nu cauzeze simptome. Uneori, cancerul poate fi depistat din intamplare in timpul unei alte proceduri sau a  unei operatii fara legatura.

Factorii de risc ai cancerului intestinal

Desi nu poate fi cunoscuta cauza exacta a cancerului intestinal, mai multi factori pot creste riscul de dezvoltare a bolii. Statisticile arata ca barbatii sunt mai susceptibili sa dezvolte boala decat femeile. Aproape o treime dintre toate cazurile sunt diagnosticate la pacienti trecuti de 65 de ani.

Unele boli si factori mosteniti pot creste riscul. Desi majoritatea cancerelor intestinului apar fara o legatura ereditara cunoscuta, exista unele afectiuni mostenite care pot duce la un risc mai mare. Afectiunile mostenite asociate in special cu adenocarcinomul intestinului sunt:

• polipoza adenomatoasa familiala;
• cancer colorectal ereditar nonpoliposis, numit si sindrom Lynch;
• sindromul Peutz-Jeghers;
• fibroza chistica etc.

Alti factori de risc sunt:

• consumul de alcool;
• fumatul;
• alimentatia – alimente bogate in grasimi poate fi un factor de risc pentru cancer de  intestin;
• anumite substante chimice, cum ar fi clorura de vinil, dioxinele si dozele mari de erbicide care contin acid fenoxiacetic, sunt considerate factori de risc pentru cancerul intestinal;
• alte afectiuni – boli gastrointestinale (cancer de colon, boala celiaca, boala Crohn).

Ce este Escherichia coli?

E. coli este o bacterie comuna care traieste in tractul gastrointestinal inferior al oamenilor si animalelor. De asemenea, poate fi izolata din apa si sol. Desi majoritatea tulpinilor sunt inofensive, unele tulpini de E. coli sunt capabile sa produca toxine puternice care pot provoca boli severe. Cel mai frecvent, E. coli poate duce la infectii intestinale care provoaca diaree, dar poate provoca si infectii ale tractului urinar, pneumonie, infectii ale sangelui si alte boli.

Majoritatea formelor de E. coli patogen (cauzatoare de boli) traiesc in tracturile gastro-intestinale ale animalelor, cum ar fi bovine, capre, caprioare. Cand sunt raspandite in mediu prin fecalele acestor animale, pot contamina alimentele pe care le mancam, provocand o varietate de simptome. De asemenea, pot contamina carnea de vita atunci cand animalele sunt sacrificate.

Simptomele infectiei intestinale cu E. coli

Simptomele infectiei intestinale incep in general la 1 – 10 zile dupa infectarea cu E. coli. Aceasta este cunoscuta sub denumirea de perioada de incubatie. Odata ce apar simptomele, acestea dureaza de obicei in jur de 5 – 10 zile.

Simptomele pot include:

• crampe abdominale;
• diaree apoasa brusca, severa, care se poate schimba in scaune cu sange;
• gaze;
• pierderea poftei de mancare sau greata;
• varsaturi (mai putin frecvent);
• oboseala;
• febra.

Simptomele unei infectii severe cu E. coli pot include:

• urina cu sange;
• scaderea productiei de urina;
• piele palida;
• echimoze;
• deshidratare.

Cum se raspandeste infectia cu E. coli?

Desi E. coli poate fi raspandita printr-o varietate de moduri, se estimeaza ca 85 % dintre infectiile actuale cu E. coli sunt date de consumul de alimente infectate. Deoarece acest microorganism traieste in tractul gastro-intestinal al animalelor, este posibila transmiterea de la animal la om. Acest lucru se poate produce prin contactul direct cu animalele sau prin consumul de produse animale contaminate. Carnea poate deveni contaminata in timpul sacrificarii sau in timpul procesarii. Infectia poate aparea din consumul de carne contaminata, in special din carne de vita tocata.

Alte surse de infectie cunoscute includ consumul de lapte si suc nepasteurizat, consumul de legume si verdeturiv proaspete contaminate precum spanac, salata si varza etc.

Cum este tratata infectia cu E. Coli?

In cele mai multe cazuri, ingrijirea la domiciliu este suficienta pentru a trata o infectie cu E. coli – consumul suficient de apa, odihna si monitorizarea simptomelor. Daca aveti diaree cu sange sau febra, consultati medicul inainte de a lua medicamente antidiareice fara reteta. Majoritatea pacientilor prezinta imbunatatiri in 5-7 zile de la debutul unei infectii si au o recuperare completa.

Cum se poate preveni infectia cu E. coli

Unele masuri alimentare sigure poate reduce riscul de a dezvolta o infectie intestinala din cauza E. coli. Unul dintre cele mai usoare lucruri pe care le puteti face pentru a preveni o infectie cu E. coli este sa va spalati regulat pe maini. Ar trebui sa va spalati pe maini inainte de a manipula, de a servi sau de a manca alimente si, in special, dupa atingerea animalelor, dupa lucrul in mediul animalelor sau dupa folosirea baii. Practicarea unei igiene bune si respectarea recomandarilor privind siguranta alimentelor pot preveni infectarea.

Carnea cruda trebuie sa fie gatita la temperaturi sigure, pentru a se asigura distrugerea bacteriilor, iar produsele lactate crude sau nepasteurizate nu trebuie consumate deloc pentru a reduce riscul de a contracta E. coli si alte boli transmise de alimente.

Cum poate E coli sa creasca riscul de aparitie a cancerului intestinal?

Corpul nostru contine un numar crescut de bacterii. Majoritatea contribuie la o viata sanatoasa – bacterii benefice, in timp ce altele pot provoca boli. Printre bacteriile care au consecinte potential daunatoare se numara o tulpina a celei mai cunoscute bacterii intestinale: Escherichia coli (E. coli). Aceasta tulpina particulara de E. coli este „genotoxica”: produce o substanta chimica, numita „colibactina”, ce poate deteriora ADN-ul celulelor umane si poate lasa o serie de „amprente”.

Astfel de amprente au fost observate in tumorile intestinale. Cercetatorii sugereaza ca depistarea acestei daune specifice a ADN-ului din celulele intestinale ar putea sa le permita oamenilor de stiinta sa identifice persoanele cu risc crescut de boala si sa se faca o serie de teste de acest tip de screening pentru cancerul intestinal. Si alte toxine bacteriene din bacteriile intestinale pot avea efecte similare, motiv pentru care cercetarile se vor extinde.

Ce au aratat studiile?

O echipa de cercetatori de la Institutul Hubrecht din Olanda si The Princess Máxima Center for Pediatric Oncology din Utrecht, Olanda s-au concentrat pe o tulpina de E. coli care produce o toxina numita colibactina si care s-a observat ca este mai frecvent prezenta in probele de scaun ale persoanelor cu cancer de intestin in comparatie cu persoanele sanatoase. Aceasta toxina numita colibactina poate cauza leziuni ale ADN-ului in culturile celulare din laborator, motiv pentru care s-a dedus ca toxina ar putea face acelasi lucru cu celulele care captusesc intestinul. Este prima data cand cercetatorii au stabilit o legatura directa intre microbii care traiesc in corpul nostru si modificarile genetice care determina dezvoltarea cancerului.

Amprenta genetica si cancerul

Fiecare proces care poate provoca daune ADN lasa in urma un tipar specific de mutatie, care se numeste amprenta genetica. Astfel de semnaturi specifice au fost deja identificate pentru diversi agenti ce cauzeaza cancer, inclusiv fumul de tigara si lumina UV. Prezenta acestor amprente specifice in ADN-ul cancerului ne poate spune despre expuneri anterioare, care pot sta la baza aparitiei bolii.

S-au folosit organoide intestinale umane, replici in miniatura ale intestinului cultivate in laborator. Acestea au fost expuse la E. coli producatoare de colibactina. S-a analizat secventa ADN a celulelor intestinale din organoide dupa 5 luni si s-a observat aproape o dubla deteriorare a ADN-ului in ele, in comparatie cu organoidele expuse la E. Coli care nu produce colibactina. De asemenea, s-a observat ca daunele ADN cauzate de colibactina au urmat doua tipare specifice unice pentru toxina.

Pentru a vedea daca daunele ADN cauzate de bacterie joaca un rol in cancerul de intestin, cercetatorii au analizat apoi secventele ADN a peste 5.500 de probe tumorale din Marea Britanie si Olanda. S-au examinat cele doua amprente digitale in peste 3600 de probe de diferite tipuri de cancer. Amprentele digitale au fost prezente in mai multe tumori si mult mai frecvent in cancerele intestinale decat alte tipuri de cancer.

Ulterior au analizat 2000 de probe de cancer intestinal din Marea Britanie si s-a observat ca amprentele colibactinei au fost prezente la 4-5% dintre probe. Acest lucru sugereaza ca E. coli producatoare de colibactina poate fi responsabila de 1 din 20 cazuri de cancere intestinale din Marea Britanie.

Concluzie

Modul exact in care colibactina declanseaza sau contribuie la cancerul de intestin trebuie studiat in continuare, dar cunoasterea acestor modificari specifice ADN-ului ar putea ajuta la identificarea mai eficienta a persoanelor cu un risc mai mare de cancer de acest tip.

Cercetatorii suspecteaza ca aceasta bacterie poate contribui la  o serie de cazuri de cancer de intestin – 1 din 20 sau 5 din fiecare 100 -, dar este nevoie de mai multe cercetari in acest sens pentru a confirma legatura.

Referinte:
(1) https://www.nature.com/articles/s41586-020-2080-8 
(2) https://www.medscape.com/viewarticle/926121
(3) https://www.sciencedaily.com/releases/2020/02/200227114543.htm
(4) https://www.sciencedaily.com/releases/2020/02/200227114540.htm
(5) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29909724
(6) https://www.cdc.gov/ecoli/index.html
(7) https://www.webmd.com/food-recipes/food-poisoning/what-is-e-coli#1