Hogyan befolyásolja az étrend és az antibiotikumok használata a vastagbél-daganat megismétlődésének kockázatát?

A kutatók azonosították azokat a mechanizmusokat, amelyek segítségével az étrend és az antibiotikumok együttesen elősegítik a vastagbélrák sejtjeinek tumorgenezisét a vastagbélműtét utáni anasztomózisban, számolt be a gasztroenterológia márciusi számában. Ezeknek a mikrobaközösségeknek vagy enzimatikus aktivitásuknak a megelőzésére irányuló stratégiákat fel lehet használni a vastagbélrák műtéten átesett betegeknél a daganat megismétlődésének kockázatának csökkentésére.

étrend

A vastagbél daganatok 15% -a a közelben kiújul műtéti reszekció után. Ennek oka lehet a műtét után lemaradt kisszámú daganatos sejt, vagy a daganat növekedése vagy műtéti manipuláció során az elsődleges daganat rákos sejtjeinek a vastagbél lumenébe történő leválása.

Bár a bél reszekció utáni műtéti újrakapcsolódását (anastomosis) áthatolhatatlannak szánják, az állatokon végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a leadott rákos sejtek behatolhatnak az anastomosisba, ami helyi megismétlődést eredményez. Kevéssé ismert azonban az anastomosis környezete, illetve az, hogy a rákos sejtek hogyan képesek behatolni abba.

Az anasztomózis vonzza a kollagenázt termelő bél mikrobiotát, például az Enterococcus faecalis-t, amelyek megzavarhatják az intakt anastomózist. Az antibiotikumok, kemoradiáció vagy étrend hatással lehet ezeknek a baktériumoknak az anasztomotikus szövetekben való lokalizációjához, ami szöveti lebomlást és szivárgást okozhat. A nastomotikus szivárgások a vastagbélrák helyi megismétlődésével társulnak - a megszakadt anasztomózis helyén kialakuló állapotok lehetőséget teremthetnek arra, hogy a rákos sejtek leadják a szöveteket és daganatot képezzenek.

Az étrend befolyásolja a bél mikrobiomjának összetételét és működését. A nyugati stílusú étrend (magas zsírtartalmú, alacsony rosttartalmú, valamint csökkent ásványi anyag- és vitamintartalom) a kolorektális rák kockázatának fokozódásával jár. A vastagbélrákos műtét után magas zsírtartalmú, nyugati típusú étrendet fogyasztó betegeknél nagyobb a megismétlődés aránya, támogatva az étrend, a mikrobiom és a vastagbél karcinogenezis közötti kapcsolatot.

Sara Gaines és munkatársai azt vizsgálták, hogy az étrend által kiváltott bélmikrobiota-elváltozások elősegítik-e az anasztomózis behatolását a rákos sejtek által, ami daganatképződést eredményez az egerek kettőseiben

A szerzők az egereket 4 héten keresztül normál chow-étrenddel vagy nyugati típusú étrenddel (magas zsírtartalmú, rostmentes, csökkent ásványi anyag- és vitamintartalmúak) jellemzik. Néhány egernek antibiotikumokat vagy a baktériumok kollagéntermelésének gátlóit kapták, ivóvízben azonban a baktériumok szaporodását nem. Ezután végbél reszekciókat és anasztomózisokat hajtottunk végre. A műtét utáni első napon az egereknek beöntést kaptak az Enterococcus faecalis (E2 törzs) kollagenolitikus rágcsáló eredetű törzsei, a második napon pedig egér vastagbélrákos sejteket (CT26) kaptak. Huszonegy nappal később a disztális vastagbelet eltávolítottuk, és a vastagbél tartalmát (ürülék, distalis vastagbél és tumor) összegyűjtöttük.

Gaines és mtsai a vastagbél anasztomózisai közelében kolorektális daganatokat találtak a nyugati étrenddel etetett, antibiotikumokat, műtéteket és E faecalis-t kapott egerek 88% -ában, míg a standard étrendet tápláló egereknek csak 30% -a követte ugyanazokat az eljárásokat.

A vastagbéldaganat képződése korrelált a kollagenolitikus E faecalis és a Proteus mirabilis jelenlétével. Az antibiotikumok beadása kiküszöbölte a kollagenolitikus E faecalis és a P mirabilis, de nem csökkentette a tumor képződését. Az antibiotikumok azonban elősegítették a Candida parapsilosis, egy kollagenázt termelő mikroorganizmus megjelenését.

Olyan foszfát hordozóvegyület (Pi-PEG) beadása, amely elnyomja a baktériumok kollagenáztermelését és megőrzi az anasztomotikus integritást, csökkent a tumor képződését és fenntartja a vastagbél mikrobiomjának sokféleségét. A szerzők kifejtik, hogy bár a Pi-PEG nem befolyásolja a baktériumok szaporodását, a szer növeli a helyi foszfátkoncentrációt a mikrobiális virulencia csökkentése érdekében, növeli a szoros kapcsolódási pontokat és elősegíti a bélgyógyulást műtét után.

Gaines és munkatársai ezután kolorektális reszekción átesett betegeket vizsgáltak kollagenolitikus organizmusok jelenléte miatt. A mechanikus bélkészítés és az antibiotikumok kombinációja csökkentette a betegek kollagenáztermelő mikrobáinak teljes mennyiségét. Az elhízásban szenvedő betegeknél azonban a kollagenázt termelő mikrobák mennyisége a bél mechanikus előkészítése után valóban megnőtt, míg a mechanikus bél előkészítés csökkentette a normál testsúlyú betegek kollagenolitikus baktériumait. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a normál testsúlyú és az elhízott betegek különbséget mutatnak a bélkészítésre adott válaszban.

A szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy a vastagbél lumenébe leadott rákos sejtek behatolhatnak az intakt anasztomotikus szövetekbe és daganatokat képezhetnek. Az anasztomotikus szövetek kolagenolitikus baktériumok általi kolonizációja megzavarja a bél gyógyulását, ami fokozott permeabilitást és a rákos sejtek vándorlását eredményezi. A magas zsírtartalmú étrendet tápláló egerek és elhízott betegek vastagbéljeiben dúsulnak a kollagenolitikus baktériumok, ami hozzájárulhat a vastagbélrák műtét utáni megismétlődéséhez.

Tanulmányokra van szükség annak a mechanizmusnak a meghatározásához, amellyel a rákos sejtek leadása elvezet a vastagbéldaganatok kiújulásához a műtét után. A vastagbél mikrobiota nyomon követése mikrobiom és metabolom profilozással felhasználható táplálkozási ajánlások és bélkészítmények kidolgozására, amelyek szükségesek a helyi vastagbéldaganat kiújulásának csökkentéséhez.