كيف تؤدي بكتيريا الإشريكية القولونية إلى الإصابة بسرطان القولون؟

اكتشف العلماء كيف تعمل بعض أنواع البكتيريا الإشريكية القولونية في الأمعاء على تعزيز سرطان القولون من خلال الارتباط بالخلايا المعوية وإطلاق سموم تضر بالحمض النووي.

وتُلقي الدراسة، التي نُشرت في مجلة Nature، الضوء على نهج جديد لتقليل مخاطر الإصابة بالسرطان.

أجرى الدراسة فريقا البروفيسور لارس فيريك (مركز VIB-UGent لأبحاث الالتهاب) والبروفيسور هان ريموت (مركز VIB-VUB لعلم الأحياء البنيوي).

سرطان القولون

يحتل سرطان القولون المرتبة الثالثة بين أكثر أنواع السرطان انتشارًا وفتكًا، وفق ما نشره موقع ميديكال إكسبريس.

ومن المثير للقلق أن معدل الإصابة به آخذ في الارتفاع، خصوصا بين الشباب.

تشير الأدلة الناشئة إلى أن بعض البكتيريا الموجودة في ميكروبات الأمعاء (مجموعة البكتيريا الصحية في أمعائنا) يمكن أن تعزز تطور سرطان القولون، من خلال آليات غير معروفة إلى حد كبير.

ومن بين البكتيريا المشتبه في أنها تزيد من احتمالات الإصابة بالسرطان بكتيريا pks + E. coli، التي تنتج سمًّا جينيًّا يسمى "الكوليباكتين".

والكوليباكتين قادر على الارتباط بالحمض النووي البشري وإتلافه، مما يتسبب في حدوث طفرات من شأنها أن تزيد من خطر الإصابة بالسرطان. وتوجد هذه البكتيريا والطفرات التي تسببها بكثرة في المرضى المصابين بسرطان القولون.

حتى الآن، لم يكن من الواضح كيف يمكن لبكتيريا pks + E. coli الوصول إلى جدار الأمعاء وإتلافها لتعزيز تطور السرطان. كشفت التجارب التي أجراها فريقا البروفيسور فيريكي والبروفيسور ريماوت أن هذه البكتيريا تنتقل بين حالة السباحة الحرة والوضع الذي تلتصق فيه ببطانة أنسجة الأمعاء (الظهارة المعوية).

يصبح هذا الالتصاق ممكنًا بفضل أهداب بكتيرية محددة، وهي ألياف بروتينية طويلة رفيعة على سطح البكتيريا تنتهي بمواد لاصقة يمكنها ربط المستقبلات على خلايا الظهارة المعوية.

تقول الدكتورة ماجدالينا كولاتا، المؤلفة المشاركة الأولى للدراسة: "لقد تمكنا من تحديد المواد اللاصقة البكتيرية المحددة التي تتوسط الارتباط بخلايا القولون: FimH وFmlH، لقد افترضنا أن الارتباط بهذه المواد اللاصقة يسمح للبكتيريا بإنتاج السم الجيني كوليباكتين بالقرب من الخلايا الظهارية، مما يؤدي إلى تلف الحمض النووي وتطور السرطان".

وبالفعل، أثبت الفريق أن إزالة المواد اللاصقة تزيل قدرة البكتيريا على توصيل الكوليبكتين والتسبب في تلف الحمض النووي.

وأكد الباحثون أيضًا أن نمط الحياة الغربي يمكن أن يجعل جدار أمعائنا أكثر عرضة للبكتيريا الضارة، بما في ذلك pks + E. coli.

وتسلط النتائج الجديدة أيضًا الضوء على لغز سائد في هذا المجال: بعض سلالات الإشريكية القولونية المعتمدة والمستخدمة كبروبيوتيك (بكتيريا حية يُعتقد أنها تعزز الصحة) تحمل جينات pks ولكنها لا تؤدي إلى زيادة خطر الإصابة بالسرطان في التجارب المعملية.

يقول المؤلف المشارك الكبير البروفيسور ريماوت: "لقد أظهرنا أن مثل هذه السلالات تنتج بالفعل الكوليبكتين وأنها تعبر عن المواد اللاصقة FimH وFmlH التي تستخدمها السلالات المسببة للأمراض لتوصيل السم إلى الخلايا الظهارية. اتضح أن هذه السلالات تحتوي على متغير FimH ليس جيدًا جدًا في الارتباط بحيث لا يصل سم الكوليبكتين إلى هدفه".

ومع ذلك، أظهر المؤلفون أن عددًا قليلًا من الطفرات يكفي لاستعادة الارتباط القوي بـ FimH والنشاط الجينومي السام لهذه السلالات، مما يسلط الضوء على أن اعتبارها من البروبيوتيكات الحميدة قد يحتاج إلى إعادة النظر.