Nosso estudo identifica duas famílias de bactérias intestinais que interferem na radioterapia em camundongos e descreve o mecanismo pelo qual um metabólito que elas produzem - um ácido graxo de cadeia curta chamado butirato - prejudica a terapia ".
Ralph Weichselbaum, Ludwig Chicago Codiretor
Uma grande variedade de bactérias comensais habitam o corpo humano, particularmente o intestino, onde participam de importantes processos fisiológicos que vão desde a digestão até a regulação do sistema imunológico. Muitos estudos mostraram que os micróbios intestinais também têm uma influência profunda nas terapias contra o câncer, mais notavelmente imunoterapias.
Uma vez que a radiação ionizante é conhecida por ativar as respostas imunes antitumorais, Kaiting Yang, um pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Weichselbaum, examinou como os antibióticos afetam os resultados da radioterapia tumoral.
Esses estudos mostraram que a vancomicina, um antibiótico contra bactérias gram-positivas, uma das duas grandes classes de bactérias, respostas aprimoradas à irradiação de tumor em camundongos. Gentamicina, que tem como alvo bactérias gram-negativas, não teve esse efeito. Descobriu-se que a dizimação por vancomicina de duas famílias de bactérias gram-positivas do intestino; Lachnospiraceae e Ruminococcaceae -; esteve mais intimamente associado à resposta melhorada. Uma análise posterior revelou que um declínio nos níveis de butirato, um metabólito produzido por essas bactérias, acompanhou o efeito.
Quando Lachnospiraceae foram introduzidos em ratos completamente desprovidos de bactérias, o efeito da radiação em seus tumores diminuiu notavelmente e a resposta amortecida correspondeu a um aumento sistêmico nos níveis de butirato. A injeção de butirato diretamente nos tumores teve um efeito de amortecimento semelhante na radioterapia.
Uma vez que o butirato não protegeu diretamente os tumores da radiação, os pesquisadores voltaram sua atenção para a resposta imunológica provocada pela radioterapia. Seus experimentos revelaram que o butirato interfere na ativação de células T citotóxicas (ou assassinas), células do sistema imunológico que têm como alvo as células cancerosas e são conhecidas por atacar tumores após a radioterapia.
Estudos anteriores liderados por Weichselbaum e Fu mostraram que a irradiação ativa uma via de sinalização em outra célula do sistema imunológico; a célula dendrítica, que pode preparar células T assassinas para atacar tumores. Esta via bioquímica, controlada por uma proteína chamada STING, aumenta a produção das células dendríticas de fatores de estimulação imunológica conhecidos como interferons tipo 1 (IFN-I), que aumenta sua ativação de células T killer.
Weichselbaum, Fu, Yang e colegas mostram no estudo atual que o butirato inibe uma etapa da cascata de sinalização bioquímica que liga a ativação de STING à produção de IFN-I. A adição de um IFN-I a tumores injetados simultaneamente com butirato restaurou os efeitos terapêuticos da radioterapia nos camundongos.
Suas descobertas confirmam e se somam às de um estudo publicado por outros pesquisadores no Journal of Clinical Investigation em dezembro de 2019, que também mostrou que o butirato compromete a ativação das células T killer pelas células dendríticas após a irradiação do tumor.
O estudo atual também tem alguma relevância clínica imediata. Os pesquisadores descobriram que os níveis de outras bactérias benéficas ( Akkermansia e Lactobacillus) aumento no intestino e nos tumores de camundongos após o tratamento com vancomicina. Isso sugere que a depleção de butirato pode não ser o único mecanismo por trás da melhora observada nas respostas à radioterapia:o tratamento com antibióticos também pode afetar o microbioma de outras maneiras para apoiar as respostas imunológicas induzidas pela radioterapia.
"Nossas descobertas oferecem pistas para o desenvolvimento de novas estratégias para melhorar as respostas dos pacientes à radioterapia, "disse Weichselbaum." Isso inclui o direcionamento específico de determinados tipos de bactérias intestinais que produzem butirato; uma vez que tenhamos uma melhor compreensão das várias maneiras pelas quais esses micróbios interagem com o sistema imunológico e as terapias contra o câncer. "
Países com populações mais velhas têm mais infecções e mortes por SARS-CoV-2,
Perfectus Biomed apresentará na conferência IPS em Liverpool
O que as fezes antigas podem nos dizer sobre a evolução do microbioma intestinal humano?
Pesquisadores descobrem uma nova maneira de se proteger contra doenças no modelo de MS
A doença de Parkinson pode ser prevenida por micróbios intestinais
Novo ensaio mostra sobrevida melhorada para pacientes com câncer colorretal avançado mutante BRAF
Estudo geneticamente modificado de bactérias intestinais reduz o risco de câncer colorretal em ratos
Os pesquisadores descobriram que a edição dos genes das bactérias presentes no intestino dos ratos pode ajudar a reduzir a inflamação e o risco associado de câncer colorretal. A pesquisa dos cientista
Cientistas desenvolvem peptídeos que restauram o equilíbrio das bactérias intestinais e revertem a aterosclerose
Os pesquisadores continuam a explorar o papel das bactérias intestinais na saúde, incluindo sua ligação com a depressão, doenças autoimunes, saúde mental, e obesidade. Agora, uma equipe de cientista
Sinalizando potenciais preditores moleculares de resposta a terapias biológicas na colite ulcerativa
Vários indivíduos que sofrem de doenças intestinais, como colite ulcerosa, não respondem às terapias biológicas convencionalmente usadas. Em tais casos, a predição personalizada da resposta à terapia