Metabólitos de bactérias intestinais podem influenciar positivamente a eficácia das terapias tumorais

Certos metabólitos de bactérias do intestino tornam as células do sistema imunológico mais agressivas, como revela um novo estudo conduzido por cientistas de Würzburg e Marburg. As descobertas podem ajudar a melhorar as terapias contra o câncer.

p Acredita-se que esteja envolvido no desenvolvimento de doenças intestinais inflamatórias crônicas, para desencadear diabetes, ser responsável pela obesidade, até mesmo doenças neurológicas como a esclerose múltipla e o mal de Parkinson podem ter suas causas aqui - sem falar nas depressões e nos distúrbios autistas. Estamos falando sobre o microbioma - a vasta coleção de bactérias no intestino humano. Estima-se que cada pessoa carregue cerca de 100 trilhões de células bacterianas em seu trato digestivo, pertencendo a vários milhares de espécies.

p O microbioma é foco de pesquisas há 20 anos - desde que uma nova técnica tornou possível analisar essas bactérias com rapidez e precisão:o sequenciamento de alto rendimento. Desde então, tem havido um crescente conjunto de descobertas de que o microbioma, que às vezes também é conhecido como o segundo genoma humano, não é apenas de importância central para a digestão, mas também influencia, se não controla, pelo menos um grande número de funções corporais. O sistema imunológico é mencionado com especial frequência.

O microbioma influencia o sistema imunológico

p Cientistas das Universidades de Würzburg e Marburg conseguiram, pela primeira vez, demonstrar experimentalmente que os metabólitos bacterianos são capazes de aumentar a atividade citotóxica de certas células do sistema imunológico e, assim, influenciar positivamente a eficiência das terapias tumorais. Idealmente, a composição das espécies bacterianas no microbioma poderia ser usada para controlar sua influência no sucesso da terapia.

p A equipe de pesquisa publicou os resultados de seu estudo na revista Nature Communications . Dr. Maik Luu, pós-doutorado no laboratório do Professor Michael Hudecek na Clínica Médica e Policlínica II do Hospital Universitário de Würzburg, foi o responsável pela descoberta. Outro participante foi o professor Alexander Visekruna do Instituto de Microbiologia Médica e Higiene da Universidade Philipps em Marburg, onde Luu pesquisou antes de se mudar para Würzburg.

Os ácidos graxos aumentam a atividade das células assassinas

p "Pudemos mostrar que o butirato de ácidos graxos de cadeia curta e, em particular, pentanoato são capazes de aumentar a atividade citotóxica das células T CD8, "Maik Luu descreve o resultado central do estudo agora publicado. As células T CD8 às vezes também são chamadas de células assassinas. Como parte do sistema imunológico, é sua tarefa matar especificamente células que são prejudiciais ao organismo.

p Ácidos graxos de cadeia curta, por sua vez, pertencem à classe mais dominante de metabólitos do microbioma intestinal. Por um lado, eles podem aumentar o metabolismo das células T induzindo reguladores centrais do metabolismo energético. Por outro lado, eles podem inibir enzimas específicas que regulam a acessibilidade ao material genético e, portanto, a expressão do gene nas células T. Ao fazer isso, eles induzem mudanças epigenéticas.

Modelos de tumor sólido são combatidos de forma mais eficaz

p Quando os ácidos graxos de cadeia curta reprogramam as células T CD8, um dos resultados é o aumento da produção de moléculas pró-inflamatórias e citotóxicas. "

Dr. Maik Luu, investigador

p No experimento, o tratamento com o pentanoato de ácido graxo aumentou a capacidade das células T tumorais específicas de combater modelos de tumor sólido. "Pudemos observar o mesmo efeito ao combater células tumorais com as chamadas células CAR-T, "diz o cientista.

p As células CAR-T são descritas como "células T receptoras de antígenos quiméricas". Embora as células T normais sejam amplamente "cegas" para as células tumorais, As células CAR T são capazes de reconhecer antígenos-alvo específicos na superfície do tumor e destruir as células cancerosas graças a uma modificação genética. Michael Hudecek é um dos maiores especialistas no campo da pesquisa de células CAR-T.

Controle direcionado por meio da composição do microbioma

p "Os resultados são um exemplo de como os metabólitos das bactérias intestinais podem alterar o metabolismo e a regulação gênica de nossas células e, assim, influenciar positivamente a eficiência das terapias tumorais, "diz Maik Luu. Em particular, o uso de células CAR-T contra tumores sólidos poderia se beneficiar disso.

p Nesses casos, a terapia com células geneticamente modificadas tem sido muito menos eficaz do que o tratamento de tumores hematológicos como a leucemia. Isso poderia mudar se as células CAR-T fossem tratadas com pentanoato ou outros ácidos graxos de cadeia curta antes de serem usadas em pacientes, os cientistas esperam.

p Esse efeito pode ser explorado especificamente por meio da composição da colonização intestinal bacteriana - especialmente porque Luu e os outros envolvidos no estudo também foram capazes de identificar o produtor essencial de pentanoato da flora intestinal:a bactéria Megasphaera massiliensis.

Um longo caminho para aplicações clínicas

p Contudo, Ainda há um longo caminho a percorrer antes que as novas descobertas levem a novas terapias para pacientes com câncer. Em uma próxima etapa, a equipe de pesquisa irá inicialmente expandir o espectro de doenças tumorais investigadas e, além de outros tumores sólidos, também olhe para doenças tumorais hematológicas, como mieloma múltiplo. Além disso, ele quer investigar o funcionamento dos ácidos graxos de cadeia curta de forma mais intensiva, a fim de identificar pontos de partida para modificações genéticas direcionadas.

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