Les bactéries orales peuvent migrer ailleurs dans le corps et provoquer la propagation des cancers du côlon et d’autres cancers, selon les chercheurs de Virginia Tech.
Ces bactéries sont censées principalement voyager à travers le sang à différents endroits dans le corps où ils sont associés à des infections graves du cerveau, du foie et du cœur, ainsi que la naissance prématurée chez les femmes enceintes. Ils sont présents dans des niveaux élevés dans les tumeurs du côlon ainsi.
De plus, les chercheurs ont dit, une mauvaise hygiène buccale pourrait provoquer la migration des bactéries vers d’autres parties du corps où les cancers existent. Il existe également des preuves supplémentaires d’un lien entre une maladie grave des gencives et le cancer colorectal.
« La découverte de notre équipe montre que l’infection par ces bactéries initie la migration des cellules cancéreuses », a déclaré Daniel Slade, Ph.D., professeur adjoint au Département de biochimie du Collège d’agriculture et des sciences dela vie.
« Il s’agit d’informations vitales parce que 90 % des décès liés au cancer résultent de tumeurs non primaires ou de sites qui ont métastasé ailleurs dans le corps », a déclaré M. Slade, qui est également chercheur affilié à l’Institut des sciences de la vie Fralin.
Depuis 2012, de multiples études ont montré que le nucléatum de Fusobacterium envahit directement les tumeurs du côlon, mais des questions subsistaient quant à la façon dont il contribue au cancer.
Une étude de 2017 a montré que lorsque les tumeurs du côlon humain, y compris le nucléatum F sont mis dans une souris, les cellules cancéreuses, y compris les bactéries vivantes se détachent et rattachent dans le foie, fournissant la première preuve que F nucléatum pourrait être directement impliqué dans la cause de la propagation des cellules cancéreuses dans tout le corps.
Pour répondre au potentiel de la métastase de conduite du nucléatum F, les chercheurs ont demandé comment les cellules humaines réagissent lorsque les cellules cancéreuses du côlon sont infectées par la bactérie. Leurs résultats fournissent une compréhension plus profonde du rôle critique que les bactéries peuvent jouer dans le cancer, Virginia Tech dit.
La nature relativement bénigne de F nucléatum a d’abord intrigué Slade et ses collègues. À première vue, il semble tout à fait banal et vit en harmonie avec d’autres bactéries sous les gencives. Mais en dépit de son rôle en tant que bactérie orale commune, ses corrélations avec le cancer du côlon étaient trop fortes pour ignorer, Virginia Tech a dit.
« Dan m’a convaincu que cette bactérie était une direction de recherche viable en tant que bactérie qui pourrait influencer directement le comportement des cellules cancéreuses », a déclaré le chercheur Scott Verbridge, Ph.D., professeur agrégé au Département de génie biomédical et de mécanique du College of Engineering.
« ll avait développé la capacité de modifier génétiquement cette bactérie. Il avait une technologie étonnante pour mettre en culture cette bactérie avec des cellules cancéreuses qui était au-delà de tout ce que nous pouvions faire dans mon laboratoire », a déclaré Verbridge, qui est également chercheur principal dans le Laboratoire d’écologie des tumeurs intégratives.
Selon les chercheurs, il n’y a aucune preuve que cette bactérie est directement à l’origine du cancer. En outre, il ne semble pas libérer des molécules qui provoquent la migration des cellules cancéreuses.
Au lieu de cela, F nucléatum colle et pénètre même dans les cellules cancéreuses en utilisant la protéine Fap2, qui s’amarre avec des sucres surreprésentés à la surface des cellules cancéreuses. Cela provoque à son tour les cellules cancéreuses de libérer deux protéines connues sous le nom IL-8 et CXCL1, qui sont membres de la famille des protéines cytokines qui jouent un rôle critique dans l’activation du système immunitaire contre les infections.
La combinaison de cytokine d’IL-8 et de CXCL1 a été précédemment montrée dans de multiples études pour induire la propagation des cellules cancéreuses. Cependant, les chercheurs ont dit, c’est le premier exemple d’une bactérie associée à la tumeur produisant cette combinaison distincte de cytokine.
Ces cytokines libérées par une cellule infectée peuvent alors parler de nouveau à la même cellule, ou ces signaux peuvent être envoyés à d’autres cellules cancéreuses, cellules immunitaires, et divers autres types de cellules qui entourent une tumeur.
Essentiellement, une cellule infectée pourrait affecter plusieurs cellules voisines, de sorte qu’il n’y a pas à être une infection généralisée dans une tumeur pour qu’il influence une grande zone environnante.
En plus de l’IL-8 et du CXCL1 qui contribuent à la migration cellulaire ou aux métastases, ils sont également de puissants attractants de cellules immunitaires, ce qui peut mener à l’inflammation, une caractéristique du cancer, ont indiqué les chercheurs.
L’attraction et l’infection subséquente des cellules immunitaires connues sous le nom de neutrophiles et macrophages par F nucléatum pourrait à son tour conduire à des protéines pro-cancéreuses supplémentaires étant libérés, que les chercheurs montrent dans cette étude.
Liwu Li, Ph.D., professeur au Département des sciences biologiques et chercheur affilié à l’Institut des sciences de la vie Fralin, a été un contributeur clé à la compréhension de l’équipe des interactions entre le nucléatum F et les cellules immunitaires, ont indiqué les chercheurs.
L’objectif à long terme des chercheurs est de faire progresser le traitement du cancer en s’attaquant au rôle que jouent les bactéries dans la maladie, qui pourrait être une pièce essentielle qui a été absente du puzzle, ont-ils dit.
Trouver des protéines humaines pro-métastatiques qui sont libérées par les cellules cancéreuses sur les infections bactériennes a ouvert la porte à de futures recherches. Ces résultats fournissent un aperçu dans potentiellement bloquer la sécrétion de cytokines pour combattre la métastase induite par les bactéries.
Il s’agit d’une alternative intéressante à l’utilisation d’antibiotiques pour tuer le nucléatum F, qui pourrait également effacer les bactéries bénéfiques, les chercheurs ont dit.
« Nous devons savoir s’il existe d’autres bactéries importantes qui pourraient travailler en synergie avec le nucléatum F pour conduire le cancer », a déclaré M. Verbridge.
« Nous devons comprendre le rôle physiologique de ces bactéries, car nous ne pouvons pas nous contenter de les éliminer parce que nous en avons besoin pour certaines situations. Souvent, les bactéries sont nécessaires pour que la chimiothérapie soit pleinement efficace », a déclaré M. Verbridge.
« Je pense également qu’il est intéressant de se demander si les bactéries sont à l’origine de cette migration cellulaire comme moyen de se déplacer dans le corps humain. Il pourrait y avoir un avantage sélectif pour tout agent infectieux, un virus ou une bactérie, qui pourrait entrer à l’intérieur d’une cellule hôte et migrer », a déclaré Verbridge.
Cela pourrait être particulièrement important pour F nucléatum car il est classé comme une bactérie non-motile, celui qui ne possède pas la capacité de se déplacer à travers un manque d’appendices moléculaires comme flagelle qui conduisent le mouvement, les chercheurs ont dit.
Ensemble, ces résultats fournissent une meilleure compréhension de la façon dont les bactéries influencent le cancer, les chercheurs ont dit. Bien que ce processus ait été montré pour se produire avec des cellules cancéreuses côlorectes, l’équipe explore si le même processus influence d’autres types de cancer, y compris le cancer pancréatique, le cancer du sein, et le carcinome de cellules squamous orales de la bouche.
L’étude a été soutenue par les National Institutes of Health, la National Science Foundation et l’Institute for Critical Technology for Applied Science de Virginia Tech.
L’étude, « Fusobacterium Nucleatum Host-Cell Binding and Invasion Induits IL-8 et CXCL1 Sécrétion That Drives Colorectal Cancer Cell Migration« , a été publiée par Science Signaling.
