Tümor oluşumunda kim suçlu?

Bir konferanstaki toplantıyla şans eseri başlayan araştırma ve işbirliği, bağırsak bakterilerinin farelerin kanserojene tepki verme şeklini nasıl etkilediğini ortaya çıkardı. Yeni araştırma, bağırsak bakterilerinin kanserojenleri metabolize edebildiğini ve bunların uzak organlarda birikmesine neden olarak tümör gelişimine yol açabildiğini gösteriyor. Bağırsak mikrobiyotasının tüketilmesiyle, nitrozaminlerin toksikokinetiği etkileniyor, bu da farelerde nitrozamin kaynaklı idrar kesesi kanserinin gelişimini ve şiddetini belirgin şekilde azaltıyor.

Araştırma Nature dergisinde "Bağırsak mikrobiyotasının kanserojen metabolizması distal doku tümörlerine neden olur" başlığıyla yayımlandı.

TÜTÜN DUMANI BİLİNİYORDU

Araştırmacılar daha önce, farelerin N-bütil-N-(4-hidroksibütil) nitrosamine (BBN) (tütün dumanında bulunan kimyasallardan biri) maruz kalması durumunda, agresif bir mesane kanseri formu geliştirdiklerini göstermişti. Bu yöntem, kanserojen kaynaklı kanserin ortak bir laboratuvar modeli olarak kullanılır.

Hırvatistan Split Üniversitesi PJanoš Terzić laboratuvarı, farelere bağırsak bakterilerinin %99,9'unu öldüren bir dozda antibiyotik verildiğinde ve aynı zamanda BBN'ye maruz bırakıldıklarında farelerin tümör oluşturma oranının çok daha düşük olduğunu gözlemledi.

Araştırma ekibi, fare bağırsağında yaşayan bakterilerin BBN'yi N-bütil-N-(3-karboksipropil) nitrosamine (BCPN) dönüştürebildiğini ortaya çıkarttı. BBN'den farklı olarak BCPN, idrar kesesinde yoğunlaşır ve mikrobiyoma bağımlı bir şekilde tümör oluşumunu tetikler.

Buna göre, BBN'ye maruz kalan farelerin yüzde 90'ında mesane tümörü gelişirken, aynı zamanda antibiyotik alan farelerin yalnızca yüzde 10'unda bu gelişme görüldü. Split Üniversitesi Tıp Fakültesi doktora öğrencisi Blanka Roje, bu durumun, bağırsak bakterilerinin BBN'nin vücutta işlenme şeklini düzenlemede rol oynayabileceğini varsaymalarına yol açtığını vurguladı.

ŞAŞIRTAN SONUÇ

Terzić, "Tümör görülme sıklığındaki azalmanın son derece dramatik olduğunu, öyle ki, ilk başta deneyde bir yerde hata yapmış olabileceklerini düşünerek sonuçlardan şüphe ettiklerine dikkat çekti. Sonuç olarak, ‘inanılır’ hale gelene kadar araştırmacılar deneyi beş kez tekrarladılar. Bir tedaviyle (bu vakada antibiyotiklerle) kanser gelişimini ortadan kaldırabildiklerini fark etmeleri muhteşemdi.

Araştırma ekibi daha sonra bakteri kültürü koleksiyonlarını ve gnotobiyotik fare modellerini kullanarak kanserojen biyotransformasyonunu belirli bakterilere nedensel olarak bağladı. Araştırmacılar, BBN'nin BCPN'ye dönüştürülmesinde rol oynayan spesifik bakteri türlerini belirlemek için 500'den fazla bakteriyi analiz etti. EMBL Heidelberg grup lideri Dr. Michael Zimmermann'ın laboratuvarında eski doktora öğrencisi olan Boyao Zhang, bu kanserojen biyotransformasyonu gerçekleştirebilen 12 tür bulduklarını belirtti.

Araştırmacılar bu türleri sıraladılar ve türlerin çoğunun ciltle ilişkili olduğunu, bağırsakta nispeten düşük miktarda bulunduğunu görünce şaşırdılar. Hayvanların bakımının bir sonucu olarak bu tür bakterilerin deriden bağırsağa geçici bir transfer olabileceğini tahmin ettiler. Ancak bu bulguların insanlar için de geçerli olup olmayacağını anlamak önemli.

İNSANA GÖRE DEĞİŞİYOR MU?

İnsan dışkısı örnekleri, insan bağırsak bakterilerinin de BBN'yi BCPN'ye dönüştürebildiğini gösterdi. Konseptin bir kanıtı olarak, eğer insan dışkısı bir farenin bağırsağına nakledilirse BBN'yi BCPN'ye de dönüştürebileceklerini gösterdiler.

Ancak araştırmacılar aynı zamanda insan bağırsağı mikrobiyomunun BBN'yi metabolize etme yeteneğinde ve biyotransformasyonunda yer alan bakteri türlerinde büyük bireysel farklılıklar da gözlemlediler. Dr. Zimmermann, sonucun bir kişinin bağırsak mikrobiyomunun kimyasal olarak tetiklenen karsinogenez için bir yatkınlığı temsil edip etmediğini, dolayısıyla bireysel riski tahmin etmek ve potansiyel olarak kanser gelişimini önlemek için kullanılabileceğini görmek için daha fazla araştırmanın temelini oluşturduğuna dikkat çekti.

Dr. Terzić ise, bireyler arası mikrobiyotadaki bu farklılığın, potansiyel kanserojenlere maruz kalmalarına rağmen bazı insanların neden kansere yakalanmadığını, bazılarının ise kansere yakalandığını açıklayabeleceğini belirtti.

[Isabel Romero Calvo/EMBL] Orijinal makale erişim sayfası: https://www.nature.com/articles/s41586-024-07754-w