Ta bakteria w jelitach dziecka może po latach wywołać raka jelita

Coraz więcej młodych dorosłych słyszy diagnozę: rak jelita grubego.

Naukowcy wskazują na zaskakującego winowajcę ukrytego w dziecięcych jelitach.

Badania prowadzone w kilku krajach pokazują, że u części dzieci w jelitach pojawia się bakteria wytwarzająca toksynę, która może powoli uszkadzać DNA komórek. Po wielu latach te mikrouszkodzenia mogą zamienić się w nowotwór, nawet u osób bez klasycznych czynników ryzyka, takich jak otyłość czy obciążenia rodzinne.

Coraz więcej raków jelita grubego u osób przed czterdziestką

W krajach rozwiniętych rak jelita grubego przez długi czas kojarzył się głównie z osobami po 50. roku życia. Od około dwudziestu lat statystyki zaczęły się jednak zmieniać. Lekarze widzą wyraźny wzrost liczby zachorowań u ludzi w wieku 20–39 lat, często prowadzących aktywny tryb życia i bez obciążeń rodzinnych.

W Stanach Zjednoczonych liczba przypadków w tej grupie wiekowej mniej więcej podwaja się co dekadę. Podobny trend widać w Wielkiej Brytanii i Australii. Z kolei w Indiach czy w wielu państwach Ameryki Łacińskiej takie zachorowania wciąż należą do rzadkości. Taki rozkład geograficzny wyraźnie sugeruje związek z warunkami życia, dietą i środowiskiem, a nie wyłącznie z genami.

Onkolodzy zauważają też, że guzy u młodszych pacjentów często zachowują się inaczej niż te u seniorów. Częściej lokalizują się w dalszej części jelita grubego i bywają bardziej agresywne. To od dawna podpowiadało badaczom, że w grę może wchodzić odmienny mechanizm, działający już wiele lat przed diagnozą.

Rak jelita grubego coraz częściej dotyka ludzi u progu dorosłości, bez widocznych czynników ryzyka. Coraz więcej danych wskazuje na cichy proces zapoczątkowany w dzieciństwie.

Ogromna analiza guzów ujawnia charakterystyczny „odcisk palca” w DNA

Międzynarodowy zespół naukowców z kilku ośrodków, w tym z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, przeanalizował materiał genetyczny aż 981 guzów jelita grubego pochodzących z 11 krajów. Porównano szczegółowo, jakie mutacje pojawiają się u chorych przed 40. rokiem życia, a jakie u starszych pacjentów.

W próbkach od młodych dorosłych badacze zauważyli szczególny wzór uszkodzeń DNA – coś w rodzaju „molekularnego odcisku palca”. Taką samą sygnaturę wcześniej wiązano z działaniem jednej konkretnej substancji: kolibaktyny. To toksyna wytwarzana przez część szczepów powszechnie znanej bakterii jelitowej Escherichia coli.

Większość odmian tej bakterii żyje w jelicie spokojnie i nie wyrządza krzywdy. Niektóre szczepy mają jednak fragment materiału genetycznego zwany wyspą pks. Ten zestaw genów pozwala im produkować kolibaktynę – cząsteczkę, która potrafi bezpośrednio uszkadzać DNA komórek gospodarza.

Kolibaktyna tworzy swoiste „mostki” między dwiema nićmi DNA. Takie połączenia są dla komórkowych mechanizmów naprawy bardzo trudne do usunięcia. Gdy komórka próbuje naprawić uszkodzenie, często popełnia błędy, a te błędy stają się trwałymi mutacjami.

Mutacje powiązane z kolibaktyną wykrywano u młodych pacjentów ponad trzy razy częściej niż u starszych chorych. To bardzo silny sygnał, że kontakt z toksyną nastąpił wcześnie i miał realne konsekwencje biologiczne.

Mapa mutacji pokrywa się z mapą zachorowań

Naukowcy zauważyli jeszcze jedną rzecz: tam, gdzie wcześnie pojawiające się raki jelita grubego zdarzają się najczęściej, jednocześnie częściej widać w guzach charakterystyczne ślady działania kolibaktyny. W krajach z niższą zachorowalnością u młodych dorosłych taki wzór mutacji pojawiał się zdecydowanie rzadziej.

Taka zgodność mocno wspiera hipotezę, że bakterie wytwarzające tę toksynę odgrywają realną rolę w rozwoju nowotworów u części pacjentów. Nie chodzi przy tym o pojedyncze przypadki, ale o zjawisko widoczne w całych populacjach.

Bakteria pojawia się już w dzieciństwie i zostaje na lata

Badania mikrobioty dzieci w Stanach Zjednoczonych i Wielkiej Brytanii pokazują, że szczepy Escherichia coli zdolne do produkcji kolibaktyny kolonizują jelita bardzo wcześnie – w pierwszych latach życia. Szacuje się, że może je mieć około 40 procent najmłodszych mieszkańców tych krajów.

Dziecko oczywiście niczego nie czuje, nie ma bólu ani dolegliwości. Proces toczy się po cichu. Niewielkie porcje toksyny oddziałują na komórki jelita przez miesiące i lata. W ich DNA pojawiają się maleńkie zmiany, niewidoczne z zewnątrz. Organizm potrafi skorygować część takich błędów, ale nie wszystkie.

Z biegiem czasu te uszkodzone komórki mogą zacząć dzielić się szybciej i gromadzić kolejne mutacje. Dopiero po długim okresie – często po dwóch czy trzech dekadach – z takiego skupiska zmienionych komórek wyrasta polip, a później pełnoprawny guz nowotworowy.

To, co dzieje się w jelitach kilkulatka, może zaprogramować ryzyko raka jelita grubego w wieku 30 czy 40 lat. Proces jest powolny, ale niezwykle konsekwentny.

Nowy pomysł: badać kał dzieci w poszukiwaniu groźnych szczepów

Skoro potencjalne zagrożenie pojawia się tak wcześnie, naukowcy zaczęli myśleć o metodach wychwytywania go jeszcze przed powstaniem pierwszych zmian nowotworowych. Jeden z kierunków polega na opracowaniu testów analizujących próbkę stolca.

Taki test miałby sprawdzać, czy w jelitach danej osoby obecne są szczepy Escherichia coli z wyspą pks, czyli zdolne do produkcji kolibaktyny. Wynik dodatni nie oznaczałby automatycznie, że pacjent na pewno zachoruje na raka, wskazywałby natomiast na podwyższone ryzyko w perspektywie wielu lat.

Osoby z taką bakterię w jelitach można by objąć szczególną opieką, na przykład:

• częściej proponować im badania przesiewowe w kierunku raka jelita grubego,
• wcześniej zalecać kolonoskopię, zamiast czekać do 50. roku życia,
• monitorować zmiany w mikrobiocie i reagować na nie,
• prowadzić pogłębioną edukację dotyczącą diety i stylu życia.

Badacze rozważają również strategie ingerowania w samą mikrobiotę jelit. W przyszłości możliwe może stać się na przykład:

• podawanie dobranych probiotyków, które wypchną z jelita groźne szczepy,
• terapia ukierunkowana na usuwanie bakterii posiadających wyspę pks,
• krótkotrwałe, bardzo celowane leczenie antybiotykami u osób wysokiego ryzyka.

Czy styl życia może nasilić działanie kolibaktyny?

Kolibaktyna to silny czynnik uszkadzający DNA, ale jej wpływ nie działa w próżni. Dużą rolę odgrywa całe środowisko jelita: dieta, stan zapalny, masa ciała, aktywność fizyczna, a nawet przyjmowane leki.

Dieta bogata w błonnik, warzywa i owoce sprzyja powstawaniu w jelicie krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, które chronią komórki nabłonka i wspierają ich naprawę. Z kolei duża ilość czerwonego i przetworzonego mięsa, alkoholu i cukru może nasilać stany zapalne i tworzyć warunki bardziej sprzyjające utrwalaniu mutacji.

Nie oznacza to, że samą dietą można w pełni zneutralizować działanie toksyny bakteryjnej, ale zmiana nawyków może zmniejszyć szansę, że komórki z uszkodzonym DNA przekształcą się w nowotwór. Szczególnie ważne jest to w rodzinach, gdzie rak jelita grubego pojawiał się już wcześniej lub gdzie występują inne choroby jelit.

Co ta wiedza oznacza dla rodziców i młodych dorosłych?

Informacja, że część dzieci nosi w jelitach bakterię zdolną po latach przyczynić się do raka, brzmi niepokojąco, ale niesie też nadzieję. W przeciwieństwie do wieku czy genów, na mikrobiotę da się wpływać, a jej skład można badać.

Naukowcy liczą, że w najbliższych latach pojawią się:

• dokładniejsze testy kału dostępne w rutynowej diagnostyce,
• jasne zalecenia, kogo i kiedy badać,
• schematy postępowania dla osób z wysokim ryzykiem,
• bezpieczne metody modyfikowania mikrobioty dzieci i młodych dorosłych.

Równolegle rośnie znaczenie klasycznych badań przesiewowych. Lekarze coraz częściej apelują, aby nie lekceważyć objawów takich jak krew w stolcu, długotrwałe biegunki lub zaparcia, niewyjaśniona utrata masy ciała czy przewlekłe bóle brzucha, nawet jeśli pojawiają się u 30-latka, a nie u osoby starszej.

Rak jelita grubego rozwija się powoli, ale kiedy daje już zaawansowane objawy, leczenie staje się dużo trudniejsze. Wcześniejsza świadomość roli bakterii jelitowych i lepsze zrozumienie, co dzieje się w organizmie dziecka, może w przyszłości przełożyć się na mniejszą liczbę dramatycznych diagnoz u młodych dorosłych.