Wie führen Infektionen zu Malignität?

Virale oder bakterielle chronische Entzündungen des Dickdarms, der Leber oder des Magens sind oft große Risikofaktoren für Krebs. Eine neue MIT-Studie veröffentlichte die Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften bietet eine detaillierte Erklärung, wie Infektionen wie diese gesunde Gewebe in Krebs verwandeln können.
Peter Dedon, MIT-Professor für Bioingenieurwesen, erklärt: "Wenn Sie den Mechanismus verstehen, können Sie Interventionen entwerfen. Was zum Beispiel, wenn wir Wege entwickeln, um die toxischen Effekte der chronischen Entzündung zu blockieren oder zu unterbrechen?"
Seit drei Jahrzehnten ist Tannenbaum, einer der Seniorautoren der Studie, MIT-Teamleiter bei der Erforschung des Zusammenhangs zwischen chronischer Entzündung und Krebs. Der Körper reagiert normalerweise mit einer Entzündung als Reaktion auf eine Infektion. Wenn jedoch eine Entzündung zu lange anhält, kann dies zu Gewebeschäden führen. Die Entzündungsreaktion des Körpers besteht darin, einen Zustrom von Makrophagen und Neutrophilen zu aktivieren, wenn das Immunsystem Krankheitserreger oder Zellschäden erkennt. Die Makrophagen und Neutrophilen umgeben die Bakterien, tote Zellen und Trümmer, die aus Proteinen, Nukleinsäuren und anderen Molekülen bestehen, die tote oder geschädigte Zellen freisetzen. Während dieses Prozesses produzieren die Zellen hochreaktive Chemikalien, die dabei helfen, die Bakterien abzubauen.

Dedon erklärt: "Indem sie dabei die Bakterien verschlingen und diese reaktiven Chemikalien auf ihnen ablagern, diffundieren die Chemikalien auch in das Gewebe hinein, und dort kommt das Problem ins Spiel."
Wenn die Entzündung über einen langen Zeitraum aufrechterhalten wird, kann es schließlich zu Krebs führen.
Die Lanzette hat kürzlich eine Studie veröffentlicht, aus der hervorgeht, dass 16% der neuen Krebsfälle weltweit durch Infektionen verursacht werden.
Die Forscher verwendeten Mäuse, die mit Helicobacter hepaticus infiziert waren, um verschiedene chemische und genetische Veränderungen in den Lebern und Kolons der Tiere zu untersuchen. Helicobacter hepaticus ist ein ähnliches Bakterium wie Helicobacter pylori, was dazu führt, dass sich bei Menschen ähnliche Erkrankungen wie entzündliche Darmerkrankungen, Magengeschwüre und Krebs entwickeln. Die Ergebnisse könnten dabei helfen, neue prädiktive Marker für chronische Entzündungen zu entwickeln, sowie Medikamente entwickeln, um solche Entzündungen zu stoppen.
Während der 20-wöchigen Studie untersuchte das Team fast ein Dutzend verschiedener Arten von DNA-, RNA- und Proteinschäden und beobachtete, dass die Mäuse chronische Leber- und Dickdarminfektionen entwickelten, während einige Tiere Darmkrebs entwickelten. Sie untersuchten auch Gewebeschäden und identifizierten mit fortschreitender Infektion, welche Gene ein- und ausgeschaltet wurden.
Sie stellten eine Schlüsselentdeckung her, indem sie beobachteten, dass die Antwort auf Infektion in der Leber und im Doppelpunkt unterschiedlich war. Sie beobachteten, dass während die Neutrophilen hypochlorige Säure im Dickdarm sekretierten, dh eine Substanz, die auch in Haushaltsbleiche gefunden wird, die durch Hinzufügen eines Chloratoms erhebliche Schäden an Proteinen, DNA und RNA verursacht, und dies in der Leber nicht tat Obwohl die hypochlorige Säure entwickelt wurde, um Bakterien zu eliminieren, dringt sie in das umliegende Gewebe ein und beschädigt die Epithelzellen des Dickdarms.
Das Team entdeckten, dass Chlorocytosin, ein Niveau einer der Chlor-Schaden Produkte in DNA und RNA ist stark mit der Schwere der Entzündung verbunden, und könnte als Risiko-Vorhersage-Marker für chronische Entzündung bei Patienten mit Magen-Infektionen verwendet werden , Leber oder Dickdarm.
Tannenbaum und sein Team haben kürzlich ein weiteres Chlor-Schadensprodukt in Proteinen entdeckt, das mit Entzündungen, Chlortyrosin, in Verbindung gebracht wird. Dedon sagt, obwohl diese Ergebnisse nahe legen, dass Neutrophile eine bedeutende Rolle bei Entzündungen und Krebs spielen, fährt er fort: "Wir wissen noch nicht, ob wir das Risiko für Krebs durch diese beschädigten Moleküle vorhersagen können."

Das Team beobachtete auch einen weiteren Unterschied zwischen der Leber und dem Dickdarm, d. H. Obwohl beide Organe DNA-Schäden aufwiesen, wurden die DNA-Reparatursysteme in der Leber aktiver, im Dickdarm jedoch weniger aktiv.
Dedon sagt:

"Es ist möglich, dass wir einen Doppelschlag haben. Sie haben dieses Bakterium, das die DNA-Reparatur unterdrückt, und gleichzeitig, dass all dieser DNA-Schaden im Gewebe aufgrund der Immunantwort auf das Virus passiert Bakterium."

Das Team entdeckte darüber hinaus verschiedene Arten von DNA-Schäden in Mäusen und Menschen, die zuvor unbekannt waren. Eine Art von DNA-Schäden beinhaltet Guanin, einen DNA-Baustein, der zu zwei neuen Produkten, nämlich Guanidinohydanotin und Spiroiminodihydantoin, oxidiert.
Das MIT-Team plant, die Dynamik der Krebsentwicklung in Zukunft genauer zu erforschen. Sie wollen die Gründe für eine Art von Zellen mit einem höheren DNA-Schaden untersuchen, während andere Zellen dies nicht tun.
Geschrieben von Petra Rattue