Hoe kunnen infecties tot kwaadaardigheid leiden?

Virale of bacteriële chronische ontstekingen van de dikke darm, lever of maag zijn vaak grote risicofactoren voor kanker. Een nieuwe MIT-studie publiceerde de Proceedings van de National Academy of Sciences geeft een gedetailleerde uitleg over hoe infecties zoals deze gezonde weefsels kunnen omzetten in kwaadaardige weefsels.
Peter Dedon, MIT-hoogleraar biologische engineering, legt uit: "Als je het mechanisme begrijpt, kun je interventies ontwerpen. Bijvoorbeeld, als we manieren ontwikkelen om de toxische effecten van de chronische ontsteking te blokkeren of te onderbreken?"
Gedurende drie decennia is Tannenbaum, een van de senior auteurs van het onderzoek, MIT-teamleider geweest bij het onderzoeken van het verband tussen chronische ontsteking en kanker. Het lichaam reageert normaal gesproken met ontsteking als reactie op elk type infectie van de schade. Als een ontsteking echter te lang aanhoudt, kan dit leiden tot weefselbeschadiging. De manier van het lichaam om ontstekingen aan te pakken, is door een influx van macrofaag- en neutrofielcellen te activeren wanneer het immuunsysteem ziekteverwekkers of celschade detecteert. De macrofagen en neutrofielen omgeven de bacteriën, dode cellen en afval, die bestaat uit eiwitten, nucleïnezuren en andere moleculen die de dode of beschadigde cellen vrijgeven. Tijdens dit proces produceren de cellen zeer reactieve chemicaliën die helpen de bacteriën af te breken.

Dedon legt uit: "Door dit te doen, in het overspoelen van de bacteriën en het dumpen van deze reactieve chemicaliën op hen, diffunderen de chemicaliën ook uit in het weefsel, en dat is waar het probleem komt."
Als de ontsteking gedurende een lange periode wordt aanhoudt, kan dit uiteindelijk leiden tot kanker.
The Lancet publiceerde onlangs een studie waaruit blijkt dat 16% van de nieuwe gevallen van kanker wereldwijd wordt veroorzaakt door infecties.
De onderzoekers gebruikten muizen die met Helicobacter hepaticus waren geïnfecteerd om verschillende chemische en genetische veranderingen in de lever en de dikke darm van dieren te onderzoeken. Helicobacter hepaticus is een vergelijkbare bacterie als Helicobacter pylori, waardoor deze een aandoening ontwikkelen die lijkt op inflammatoire darmaandoeningen, maagzweren en kanker bij de mens. De resultaten kunnen helpen bij het ontwikkelen van nieuwe voorspellende markers voor chronische ontstekingen, evenals bij het ontwikkelen van medicijnen om een ??dergelijke ontsteking te stoppen.
Tijdens de onderzoeksperiode van 20 weken, bleef het team bijna een dozijn verschillende soorten DNA-, RNA- en eiwitschade meten en constateerde dat de muizen chronische lever- en darminfecties ontwikkelden, terwijl sommige dieren darmkanker ontwikkelden. Ze onderzochten ook de beschadiging van het weefsel en bij het voortschrijden van de infectie identificeerden ze welke genen werden in- en uitgeschakeld.
Ze maakten een belangrijke ontdekking door te observeren dat de respons op infectie verschillend was in de lever en de dikke darm. Ze observeerden dat terwijl de neutrofielen hypochloorzuur afscheidden in de dikke darm, dat wil zeggen een stof die ook wordt aangetroffen in huishoudelijk bleekwater, dat aanzienlijke schade aan eiwitten, DNA en RNA veroorzaakt door een chlooratoom toe te voegen, maar dat niet deed in de lever, en hoewel het hypochloorzuur is ontworpen om bacteriën te elimineren, lekt het in het omringende weefsel en beschadigt het de epitheelcellen van de dikke darm.
Het team ontdekte dat chloorcytosine, een niveau van een van de chloorbeschadigde producten in DNA en RNA, sterk verbonden is met de ernst van de ontsteking, en zou kunnen worden gebruikt als een risicovoorbereidende marker van chronische ontsteking bij patiënten met maagbesmettingen. , lever of colon.
Tannenbaum en zijn team hebben onlangs een ander product met chloorschade ontdekt in eiwitten dat verband houdt met ontstekingen, chlorotyrosine. Dedon zegt dat hoewel deze resultaten suggereren dat neutrofielen een belangrijke rol spelen bij ontstekingen en kanker, hij blijft zeggen: "we weten nog niet of we het risico op kanker van deze beschadigde moleculen kunnen voorspellen."

Het team observeerde ook een ander verschil tussen de lever en de dikke darm, d.w.z. hoewel beide organen DNA-schade hadden, werden de DNA-reparatiesystemen actiever in de lever maar minder actief in de dikke darm.
Dedon zegt:

"Het is mogelijk dat we een soort dubbele whammy [in de dikke darm] hebben. Je hebt deze bacterie die DNA-herstel onderdrukt, terwijl je tegelijkertijd al deze DNA-schade in het weefsel vindt als gevolg van de immuunrespons op de bacterie."

Het team ontdekte bovendien verschillende types DNA-schade bij muizen en mensen die voorheen onbekend waren. Eén type DNA-schade betreft guanine, een DNA-bouwsteen om te oxideren tot twee nieuwe producten, namelijk guanidinohydanotoin en spiroiminodihydantoïne.
Het MIT-team is van plan om de dynamiek van kankerontwikkeling in de toekomst gedetailleerder te onderzoeken. Ze willen de redenen onderzoeken voor een bepaald type cellen met een hoger niveau van DNA-schade, terwijl andere cellen dat niet doen.
Geschreven door Petra Rattue