Los biólogos del cáncer del MIT han descubierto un nuevo mecanismo que los tumores de pulmón explotan para promover su propia supervivencia: estos tumores alteran las poblaciones bacterianas dentro del pulmón, provocando que el sistema inmunitario cree un entorno inflamatorio que a su vez ayuda a las células tumorales a prosperar.
Los ratones encontraron que los ratones criados genéticamente para desarrollar cáncer de pulmón desarrollaron tumores mucho más pequeños que los ratones criados en condiciones normales, descubrieron los investigadores. Además, los investigadores pudieron reducir en gran medida la cantidad y el tamaño delos tumores pulmonares al tratar a los ratones con antibióticos o al bloquear las células inmunes estimuladas por la bacteria.
Los hallazgos sugieren varias estrategias posibles para desarrollar nuevos tratamientos contra el cáncer de pulmón, dicen los investigadores.
"Esta investigación vincula directamente la carga bacteriana en el pulmón con el desarrollo del cáncer de pulmón y abre múltiples vías potenciales hacia la intercepción y el tratamiento del cáncer de pulmón", dice Tyler Jacks, director del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer del MIT y autor principal del artículo.
Chengcheng Jin, un postdoc del Instituto Koch, es el autor principal del estudio, que aparece en la edición en línea del 31 de enero de Celda .
Vinculación de bacterias y cáncer
El cáncer de pulmón, la principal causa de muertes relacionadas con el cáncer, mata a más de 1 millón de personas en todo el mundo por año. Hasta el 70 por ciento de los pacientes con cáncer de pulmón también sufren complicaciones por infecciones bacterianas del pulmón. En este estudio, el equipo del MIT queríapara ver si había algún vínculo entre las poblaciones bacterianas encontradas en los pulmones y el desarrollo de tumores pulmonares.
Para explorar este posible vínculo, los investigadores estudiaron ratones genéticamente modificados que expresan el oncogén Kras y carecen del gen supresor de tumores p53. Estos ratones generalmente desarrollan un tipo de cáncer de pulmón llamado adenocarcinoma en varias semanas.
Los ratones y los humanos generalmente tienen muchas bacterias inofensivas que crecen en sus pulmones. Sin embargo, el equipo del MIT descubrió que en los ratones diseñados para desarrollar tumores pulmonares, las poblaciones bacterianas en sus pulmones cambiaron dramáticamente. La población general creció significativamente, pero elel número de especies bacterianas diferentes disminuyó. Los investigadores no están seguros de cómo los cánceres de pulmón provocan estos cambios, pero sospechan que una posibilidad es que los tumores obstruyan las vías respiratorias y eviten que las bacterias se eliminen de los pulmones.
Esta expansión de la población bacteriana indujo que las células inmunes llamadas células T gamma delta proliferen y comiencen a secretar moléculas inflamatorias llamadas citocinas. Estas moléculas, especialmente IL-17 e IL-22, crean un ambiente de crecimiento y de supervivencia para las células tumorales. También estimulanactivación de neutrófilos, otro tipo de célula inmune que libera químicos proinflamatorios, mejorando aún más el ambiente favorable para los tumores.
"Puedes pensar en él como un ciclo de alimentación que forma un círculo vicioso para promover aún más el crecimiento tumoral", dice Jin. "Los tumores en desarrollo secuestran las células inmunes existentes en los pulmones, usándolas para su propio beneficio a través de un mecanismoeso depende de las bacterias locales "
Sin embargo, en ratones que nacieron y se criaron en un ambiente libre de gérmenes, esta reacción inmune no se produjo y los tumores que desarrollaron los ratones fueron mucho más pequeños.
Bloqueo del crecimiento tumoral
Los investigadores descubrieron que cuando trataban a los ratones con antibióticos dos o siete semanas después de que los tumores comenzaron a crecer, los tumores se redujeron en aproximadamente un 50 por ciento. Los tumores también se redujeron si los investigadores administraron a los ratones medicamentos que bloquean las células T gamma deltao ese bloque IL-17.
Los investigadores creen que vale la pena probar estos medicamentos en humanos, porque cuando analizaron tumores pulmonares humanos, encontraron señales bacterianas alteradas similares a las observadas en los ratones que desarrollaron cáncer. Las muestras de tumores pulmonares humanos también tenían cantidades inusualmente altas decélulas T gamma delta.
"Si podemos encontrar formas de bloquear selectivamente las bacterias que causan todos estos efectos, o si podemos bloquear las citocinas que activan las células T gamma delta o neutralizar sus factores patogénicos posteriores, todo esto podría ser potencialmente nuevoformas de tratar el cáncer de pulmón ", dice Jin.
Muchos de estos medicamentos ya existen, y los investigadores están probando algunos de ellos en su modelo de ratón con la esperanza de eventualmente probarlos en humanos. Los investigadores también están trabajando para determinar qué cepas de bacterias están elevadas en los tumores de pulmón, para que puedan probarpara encontrar antibióticos que matarían selectivamente esas bacterias.
La investigación fue financiada, en parte, por un Premio al Concepto de Cáncer de Pulmón del Departamento de Defensa, una subvención de Apoyo al Centro de Cáncer núcleo del Instituto Nacional del Cáncer, el Instituto Médico Howard Hughes y un Mecanismo Inmunológico Margaret A. Cunninghamen el Premio de Becas de Investigación del Cáncer.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Anne Trafton. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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