Кишечные бактерии помогают лечить рак фитогормоном
Лечебный эффект химиотерапии усиливается благодаря токсичной молекуле, которую производят кишечные бактерии вместе с иммунными клетками.
Симбиотическая микрофлора в кишечнике помогает нам усваивать пищу, но, кроме того, она выделяет самые разные вещества, которые влияют на наши клетки, ткани и органы. Их влияние может быть как полезным, так и вредным. Если говорить о пользе, то обычно отмечают, что правильная микрофлора защищает от ожирения и диабета. Однако в последнее время часто обсуждают роль кишечных бактерий в лечении злокачественных опухолей.
Мы уже как-то писали о том, что от микрофлоры зависит эффективность как химиотерапии, так и иммунотерапии. В новой статье в Nature сотрудники Университетской клиники Гамбург–Эппендорф пишут, что микрофлора повышает эффективность химиотерапии против метастазирующего рака поджелудочной железы, действуя через иммунные клетки.
Вообще у рака поджелудочной железы есть несколько разновидностей, среди которых самая распространённая — протоковая аденокарцинома. Как раз её в данном случае и изучали. У некоторых пациентов протоковая аденокарцинома поддаётся химиотерапии, а у других нет. Исследователи заметили, что эти пациенты отличаются кишечной микрофлорой. Можно поставить эксперимент, в котором мышам без собственных бактерий и с метастазирующей аденокарциномой пересадить бактерии от пациентов, чьи опухоли поддаются или не поддаются химиотерапии. Тогда мы увидим, что у мышей с бактериями от людей, чей рак поддаётся лечению, опухоли будут меньше.
Как было сказано, микрофлора влияет на наши клетки с помощью разных биоактивных молекул. У пациентов, у которых опухоли поддаются лечению, в крови повышен уровень β-индолилуксусной кислоты, или гетероауксина. β-индолилуксусная кислота известна как фитогормон, стимулятор роста растений, однако синтезируют её не только растения, но и грибы с бактериями, в том числе и кишечные бактерии. У пациентов с раком поджелудочной клинический прогноз тем лучше, чем выше в крови уровень гетероауксина (или β-индолилуксусной кислоты). Её же исследователи увидели в крови мышей, которые получили кишечные бактерии от пациентов с «химиотерапевтическим» раком. Удалось также определить конкретные виды кишечных бактерий, которые дают β-индолилуксусную кислоту — это Bacteroides fragilis и Bacteroides thetaiotaomicron (можно заметить, что о бактериях из группы Bacteroides далеко не в первый раз говорят в связи с удачным лечением опухолей).
Как и растения, бактерии производят гетероауксин из аминокислоты триптофана. Вероятно, если сесть на диету, богатую триптофаном, то он поможет лечить рак. Эксперименты с мышами это вполне подтвердили: когда они съедали много триптофана, химиотерапия била по их опухолям намного сильнее, чем когда триптофана в еде было мало. Одновременно удалось показать, что дело именно в β-индолилуксусной кислоте — никакие другие метаболические производные триптофана такого эффекта не давали.
Однако β-индолилуксусная кислота действует не непосредственно, а через иммунные клетки нейтрофилы. Про них известно, что они часто помогают раку, но когда дело доходит до химиотерапии, те же нейтрофилы усиливают терапевтическое действие лекарств. В случае с β-индолилуксусной кислотой нейтрофилы её поглощают и модифицируют в более токсичную молекулу. Токсичное производное β-индолилуксусной кислоты выходит из нейтрофилов и попадает в злокачественные клетки. В них модифицированная кислота усиливает окислительный стресс и подавляет аутофагию, или «самопожирание». Аутофагия — важный клеточный процесс, с помощью которого клетка убирает разный вредный мусор внутри себя и поддерживает себя в форме. Захламленная раковая клетка с сильным окислительным стрессом начинает медленнее делиться. И в таком состоянии она становится более чувствительной к химиотерапевтическим средствам.
Если говорить о каких-то практических выводах, то видится несколько способов повысить эффективность противораковой терапии. Можно действовать через бактерий; можно обогатить рацион триптофаном; можно вводить больному саму β-индолилуксусную кислоту; можно как-нибудь подавить аутофагию; можно использовать всё это вместе. Кстати, исследователи заметили, что β-индолилуксусная кислота, которую давали мышам с опухолями, помогает бороться с любым видом рака, независимо от его изначального происхождения и независимо от типа ткани, в котором он сейчас растёт. Однако, как бы то ни было, даже самые смелые терапевтические идеи всё равно нужно проверять в клинических испытаниях.
