Menijo, da sodeluje pri razvoju kroničnih vnetnih črevesnih bolezni, sproži sladkorno bolezen, da je odgovoren za debelost, celo nevrološke bolezni, kot sta multipla skleroza in Parkinsonova bolezen, bi lahko bile tu vzroki - da ne govorimo o depresijah in avtističnih motnjah. Govorimo o mikrobiomu - ogromni zbirki bakterij v človeškem črevesju. Ocenjuje se, da vsaka oseba v svojem prebavnem traktu nosi okoli 100 bilijonov bakterijskih celic, pripada več tisoč vrstam.
Mikrobiom je že 20 let v središču raziskav - odkar je nova tehnika omogočila hitro in natančno analizo teh bakterij:visoko zmogljivo sekvenciranje. Od takrat, vse več je ugotovitev, da mikrobiom, ki se včasih imenuje tudi drugi človeški genom, ni le osrednjega pomena za prebavo, ampak tudi vpliva, če ne kontrole, vsaj veliko število telesnih funkcij. Posebno pogosto se omenja imunski sistem.
Znanstvenikom na univerzah v Würzburgu in Marburgu je zdaj prvič uspelo eksperimentalno dokazati, da lahko bakterijski presnovki povečajo citotoksično aktivnost nekaterih imunskih celic in tako pozitivno vplivajo na učinkovitost tumorskih terapij. V idealnem primeru sestavo bakterijske vrste v mikrobiomu bi lahko uporabili za nadzor njenega vpliva na uspeh terapije.
Raziskovalna skupina je rezultate svoje študije objavila v reviji Nature Communications . Dr. Maik Luu, doktorat v laboratoriju profesorja Michaela Hudeceka na Medicinski kliniki in polikliniki II Univerzitetne bolnišnice v Würzburgu, je bil odgovoren za ugotovitev. Drugi udeleženec je bil profesor Alexander Visekruna z Inštituta za medicinsko mikrobiologijo in higieno na Univerzi Philipps v Marburgu, kjer je Luu raziskoval, preden se je preselil v Würzburg.
"Uspelo nam je dokazati, da so kratke verige maščobnih kislin butirat in, še posebej, pentanoat lahko poveča citotoksično aktivnost celic CD8 T, "Maik Luu opisuje osrednji rezultat zdaj objavljene študije. CD8 T celice včasih imenujemo tudi celice ubijalke. Kot del imunskega sistema, njihova naloga je, da posebej ubijejo celice, ki so škodljive za organizem.
Kratko verižne maščobne kisline, po vrsti, spadajo v najbolj prevladujoč razred presnovkov črevesnega mikrobioma. Po eni strani, lahko pospešijo presnovo T celic z indukcijo centralnih regulatorjev energetske presnove. Po drugi strani, lahko zavirajo specifične encime, ki uravnavajo dostopnost do genskega materiala in s tem izražanje genov v celicah T. Pri tem, povzročajo epigenetske spremembe.
Ko kratkoročne maščobne kisline reprogramirajo celice CD8 T, eden od rezultatov je povečana proizvodnja vnetnih in citotoksičnih molekul. "
Dr. Maik Luu, Raziskovalec
V poskusu je zdravljenje s pentanoatom maščobnih kislin je povečalo sposobnost tumorsko specifičnih T celic, da se borijo proti trdnim tumorskim modelom. "Enak učinek smo lahko opazili pri boju proti tumorskim celicam s tako imenovanimi celicami CAR-T, "pravi znanstvenik.
CAR-T celice so zapisane kot "celice receptorja himernega antigena". Medtem ko so normalne T celice v veliki meri "slepe" za tumorske celice, CAR T celice lahko prepoznajo specifične ciljne antigene na površini tumorja in uničijo rakave celice zaradi genetske spremembe. Michael Hudecek je eden vodilnih strokovnjakov na področju raziskav celic CAR-T.
"Rezultati so primer, kako lahko presnovki črevesnih bakterij spremenijo presnovo in gensko regulacijo naših celic in tako pozitivno vplivajo na učinkovitost tumorskih terapij, "pravi Maik Luu. Zlasti to bi lahko koristilo uporabi celic CAR-T proti solidnim tumorjem.
V teh primerih zdravljenje z gensko spremenjenimi celicami je bilo doslej veliko manj učinkovito kot zdravljenje hematoloških tumorjev, kot je levkemija. To bi se lahko spremenilo, če bi bile celice CAR-T pred uporabo pri bolnikih zdravljene s pentanoatom ali drugimi maščobnimi kislinami s kratko verigo, upajo znanstveniki.
Ta učinek bi lahko posebej izkoristili s sestavo bakterijske črevesne kolonizacije - še posebej, ker so Luu in drugi, vključeni v študijo, lahko identificirali tudi bistvenega proizvajalca pentanoata v črevesni flori:bakterijo Megasphaera massiliensis.
Vendar pa Preden bodo nove ugotovitve pripeljale do novih terapij za bolnike z rakom, je še dolga pot. V naslednjem koraku raziskovalna skupina bo sprva razširila spekter preiskovanih tumorskih bolezni in, poleg drugih solidnih tumorjev, poglejte tudi hematološke tumorske bolezni, kot je multipli mielom. Poleg tega želi intenzivneje raziskati delovanje maščobnih kislin s kratkimi verigami, da bi opredelil izhodišča za ciljno usmerjene genske spremembe.