Rak płuca: ogromny wpływ mikrobioty płucnej

Rak płuca jest najbardziej śmiertelnym nowotworem na świecie, a gruczolakorak płuca (niedrobnokomórkowy rak płuca) jest jego najczęstszą postacią. Ponieważ 70% pacjentów cierpi na bakteryjne powikłania infekcyjne płuc, które pogarszają rokowanie, rola mikrobioty płucnej w progresji choroby stanowi obecnie dynamicznie rozwijający się kierunek badań.

Wzrost guza a mikrobiota jelitowa

W celu oceny funkcjonalnego znaczenia komensalnych bakterii jelitowych w powstawaniu i progresji guza wykorzystano dwie linie genetycznie zmodyfikowanych myszy, u których indukowano gruczolakoraka płuca: jedna grupa obejmowała myszy całkowicie pozbawione mikroorganizmów („germ-free”, GF), druga zaś myszy wolne od określonych patogenów („Specific Pathogen Free”, SPF). Od 8 do 15 tygodni po indukcji nowotworu myszy GF wydawały się chronione: obserwowano u nich wolniejszy wzrost guza oraz mniejszą liczbę zmian wysokiego stopnia złośliwości. Ponadto czteroskładnikowa antybiotykoterapia (ampicylina, neomycyna, metronidazol, wankomycyna) podawana myszom SPF między 2. a 6,5. tygodniem po indukcji zahamowała wzrost guza zarówno we wczesnych, jak i w zaawansowanych stadiach oraz zmniejszyła liczbę zmian wysokiego stopnia.

Dysbioza i lokalne infekcje nasilają rozwój nowotworu

Następnie badacze scharakteryzowali mikrobiotę płucną. U myszy, u których rozwijały się guzy, mikrobiota płucna była bardziej obfita i mniej zróżnicowana niż u myszy zdrowych (z nadmierną obecnością bakterii z rodzaju Herbaspirillum oraz z rodziny Sphingomonadaceae). U myszy predysponowanych do rozwoju gruczolakoraka przeszczep bakterii nadreprezentowanych w mikrobiocie płucnej myszy z guzami przyspieszał wzrost nowotworu. Dalsze badania przeprowadzone na zwierzętach i u ludzi doprowadziły do sformułowania następującej hipotezy: związane z gruczolakorakiem zapalenie płuc wywołane przez lokalną mikrobiotę może przyczyniać się do aktywacji miejscowej odpowiedzi immunologicznej za pośrednictwem specyficznej populacji limfocytów T – limfocytów T γδ. Komórki te, licznie obecne w tkankach nowotworowych, różnicują się w limfocyty T γδ produkujące mediatory prozapalne*, co prowadzi do nacieku neutrofili sprzyjających proliferacji nowotworowej. Infekcje płucne podtrzymują ten niekorzystny proces poprzez utrzymywanie lokalnej dysbiozy. W związku z tym inaktywacja tych limfocytów T lub ich mediatorów jawi się jako potencjalny cel terapeutyczny w przyszłości.

^{*IL-22 oraz amfiregulina}