Кишечные бактерии контролируют иммунитет против рака печени

Кишечные бактерии рода Clostridium могут блокировать противоопухолевую активность в печени через изменение состава желчных кислот. Об этом заявили учёные из Национального института рака (National Cancer Institute, NCI) в Бетесде (США). Результаты их научной работы опубликованы в журнале Science.

Исследование не только даёт новое представление о развитии рака печени, но и поднимает вопрос о том, может ли снижение количества конкретных микробов помочь иммунной системе в борьбе с онкологией.

Кишечные бактерии и рак печени

Пищеварительный тракт — это дом для сложной динамичной популяции микроорганизмов, которую называют кишечной микробиотой. Она оказывает большое влияние на здоровье человека: бактерии участвуют в пищеварении и процессах обмена веществ (к примеру, помогают регулировать производство желчных кислот), помогают иммунной системе бороться с патогенами и выполняют массу других жизненно важных функций.

Нарушение состава микробиоты кишечника связано с развитием многих инфекций и заболеваний, вызывающих воспаление, в том числе поражающих печень.

Существует два типа опухолей, которые могут развиваться в печени: первичные и вторичные опухоли. Первичные опухоли печени – это злокачественные новообразования, которые развиваются в результате мутации гепатоцитов (клеток печени). Вторичные или метастатические опухоли печени формируются из-за попадания в ткани печени раковых клеток другой локализации, например, толстой кишки.

Смертность от рака печени почти удвоилась с 1990-х годов, виноват гепатит

Печень и кишечник в тесном контакте

В своей работе исследователи объясняют, что печень тесно связана с кишечником: она постоянно подвергается воздействию побочных продуктов кишечных бактерий через контакт с кровью из кишечника (кровоснабжение печени на 70% идёт от кишечника). В свою очередь, микробиота влияет на иммунную функцию печени и участвует в производстве желчных кислот. А они играют определённую роль в развитии рака печени.

Чтобы выяснить, как все вместе эти процессы влияют на рост опухолей в печени, учёные провели ряд экспериментов на мышиной модели первичного и вторичного рака печени. Оказалось, что лечение животных антибиотиками не только снижает разнообразие кишечных бактерий, но также приводит к уменьшению опухолей. Параллельно возрастает количество естественных киллерных клеток (NK) в печени. NK являются мощными убийцами раковых клеток.

Дальнейшие испытания показали, что рост NK был результатом возросшей под воздействием антибиотиков экспрессии клеточного белка CXCL16. Клетки с этим белком образуют ткань или эндотелий, который соединяет крошечные кровеносные сосуды, проникающие в печень.

— Мы спросили себя, почему у мышей, получавших антибиотики, в этих эндотелиальных клетках производится больше CXCL16? — говорит один из авторов исследования доктор Тим Ф. Гретен (Dr. Tim F. Greten) из Центра исследований рака NCI (the NCI's Center for Cancer Research).

По словам Гретена, исследование достигло критической точки, когда обнаружилось, что желчные кислоты могут контролировать экспрессию CXCL16.

Заболевания печени станут главной причиной ранней смертности в мире к 2020 году

Чем больше бактерий Clostridium, тем быстрее растёт опухоль

Финальные испытания показали, что кишечные бактерии Clostridium играют ключевую роль в развитии рака печени. Чем больше этих микроорганизмов в кишечнике, тем ниже уровень белка CXCL16 и киллерных клеток и, соответственно, больше опухоль. Оказалось, что Clostridium может оказывать влияние на количество CXCL16 в печени через желчь, которая постоянно перебрасывается между кишечником и печенью.