Ученые изучают роль вредных кишечных бактерий в онкологии

Измененный кишечный микробиом является неожиданной причиной лихорадки, поражающей многих пациентов, проходящих химиотерапию, по мнению ученых, которые также обнаружили, что плохой аппетит во время лечения рака может провоцировать высокую температуру тела.

Эффект домино, который приводит к опасным лихорадкам у больных раком, обусловлен потерей лейкоцитов, борющихся с инфекцией, состоянием, называемым нейтропенией. Химиотерапия снижает уровень нейтрофилов в крови — лейкоцитов и ключевых компонентов иммунной системы — что приводит к лихорадке у некоторых, но не у всех больных раком. Новое исследование проливает свет на роль кишечного микробиома и то, как он может способствовать развитию нейтропенической лихорадки.

Междисциплинарная группа исследователей из Онкологического центра им. М. Д. Андерсона Техасского университета в Хьюстоне обнаружила интригующие доказательства, демонстрирующие, что увеличение количества определенных видов вредных бактерий может привести к перегрузке кишечника у людей, получающих химиотерапию. Исследование добавляет волнующее новое измерение к пониманию роли кишечного микробиома среди пациентов, проходящих одну из наиболее широко применяемых форм лечения рака.

Не у всех пациентов с раком и тяжелой нейтропенией развивается лихорадка, но фекальный микробиом может играть роль в усложнении прогресса пациентов,

сообщает доктор Закер Швабки из отдела геномной медицины в MD Anderson.

Как ведущий автор нового анализа нейтропении и лихорадки у онкологических больных, Швабки и его коллеги выделяют несколько способов, которыми вредные кишечные микробы могут увеличиваться в результате химиотерапии.

Опасения по поводу нейтропении и лихорадки важны, поскольку примерно у половины больных раком, получающих химиотерапию, развивается нейтропения в той или иной степени. По данным Американского онкологического общества, у пациентов, проходящих лечение от лейкемии, это распространенный побочный эффект.

Американское общество инфекционистов определяет лихорадку у пациентов с нейтропенией как единичную температуру во рту около 38,3, поддерживаемая в течение одного часа. Нейтропеническая лихорадка у любого, кто проходит лечение от рака, считается неотложной ситуацией, потому что у этих пациентов подавлен иммунитет, а основная инфекция может трансформироваться в опасный для жизни сепсис.

Онкологи также подчеркивают, что пациенты, у которых развивается нейтропения, подвергаются повышенному риску развития серьезных, опасных для жизни инфекций, с которыми труднее бороться. Уязвимость к инфекциям может быть напрямую связана с отсутствием достаточной популяции нейтрофилов, борющихся с инфекциями, чтобы убить инвазивные инфекционные организмы.

Исследование доктора медицины Андерсона изучало, как цитотоксическая химиотерапия может помочь увеличить количество определенных кишечных метаболитов, повысить уровень вредных бактерий и уменьшить защитную слизистую оболочку кишечника.

Обратившись к животной модели в лаборатории, команда обнаружила, что когда они перенесли микробиоту кишечника от 119 пациентов с раком, у которых развилась нейтропеническая лихорадка, облученным мышам, у некоторых животных также неизбежно развилась лихорадка.

При анализе кишечной микробиоты мышей команда обнаружила избыток бактерий Akkermansia, разлагающих муцин, тех же бактерий у пациентов с нейтропенической лихорадкой. Исследование образцов фекалий подтвердило, что Akkermansia muciniphila активно размножается при отсутствии достаточного количества нейтрофилов и связана с последующей лихорадкой. Бактерии также заслуживают внимания, потому что они разрушают муцин, что означает, что они активно истощают защитный муциновый слой кишечника.

В общей сложности у 63 пациентов — 53% — развилась лихорадка, а в их фекальном микробиоме наблюдалось повышенное накопление Akkermansia muciniphila, тех же видов, которые чрезмерно размножались у мышей.

В отчете журнала Science Translational Medicine Швабки и его сотрудники также изучали животных, которым не пересаживали кишечную микробиоту пациентов. Эти мыши, как и их собратья, получавшие микробиоту кишечника человека, были облучены и пролечены химиотерапией. Но у этой второй группы животных также было снижено потребление пищи, что привело к нарушению кишечного барьера и, что удивительно, привело к чрезмерному росту бактерий A. muciniphila.

Интересно, что ученые обнаружили, что чрезмерного роста бактерий можно избежать с помощью введения пропионата. Эта популярная пищевая добавка способна предотвратить образование плесени. В качестве добавки пропионат встречается в самых разных продуктах, от выпечки до энергетических напитков. Пропионат также препятствует росту бактерий, что делает его идеальным для предотвращения роста Akkermansia muciniphila.

У мышей подавление роста бактерий A. muciniphila с помощью пропионата или антибиотика помогло сохранить слизистый слой кишечника и уменьшить воспаление и лихорадку. Эти вмешательства предполагают возможные профилактические и терапевтические стратегии против нейтропенической лихорадки у больных раком, заключила команда.

Лечение облученных мышей пропионатом или антибиотиком, нацеленным на A. muciniphila, сохраняло слизистый слой, подавляло транслокацию флагеллина, уменьшало воспалительные цитокины в толстой кишке и улучшало терморегуляцию. Эти результаты показывают, что диета, метаболиты и слизь толстой кишки связывают микробиом с нейтропенической лихорадкой и могут определять будущие профилактические стратегии на основе микробиома,

отметил Швабки.