Tumori: batteri intestinali implicati nello sviluppo del cancro alla vescica

Roma – I batteri intestinali possono metabolizzare gli agenti cancerogeni e far sì che questi si accumulino in organi distanti, accelerando allo sviluppo del tumore. Lo rivela un nuovo studio condotto dai ricercatori dell’European Molecular Biology Laboratory, EMBL, e dai collaboratori dell’Università di Spalato, in Croazia, riportato sulla rivista Nature. In ogni momento, oltre 10 trilioni di microbi chiamano l’intestino umano “casa”. Dalla scomposizione delle sostanze nutritive presenti nel cibo al rafforzamento dell’immunità contro gli agenti patogeni, questi microbi svolgono un ruolo essenziale nel modo in cui gli uomini interagiscono con il mondo. Ciò include anche il modo in cui l’organismo risponde agli agenti cancerogeni e sviluppa il cancro. Le sostanze cancerogene sono sostanze chimiche che possono indurre le cellule normali a trasformarsi in cellule cancerose, dando origine a tumori e cancro. Possono essere presenti in diversi luoghi, e il fumo da tabacco è una delle cause d’insorgenza più note. I ricercatori hanno già scoperto che, se i topi sono esposti alla nitrosamina BBN, una delle sostanze chimiche presenti nel fumo di tabacco, sviluppano una forma aggressiva di cancro alla vescica. Questo è quindi utilizzato come un comune modello di laboratorio di cancro indotto da agenti cancerogeni. Il laboratorio di Janoš Terzić dell’Università di Spalato, in Croazia, stava studiando questo modello quando ha fatto una curiosa osservazione. Se i topi venivano nutriti con antibiotici, a una dose che uccide il 99,9% dei loro batteri intestinali, contemporaneamente all’esposizione al BBN, le probabilità che si formassero tumori erano molto più basse. “Mentre il 90% dei topi esposti al BBN sviluppava tumori alla vescica, solo il 10% di quelli che ricevevano anche antibiotici lo faceva”, ha detto Blanka Roje, coautrice dello studio e dottoranda presso il Laboratory for Cancer Research dell’Università di Spalato in Croazia. “Questo ci ha portato a ipotizzare che i batteri intestinali possano essere coinvolti nella regolazione del modo in cui il BBN viene processato nell’organismo”, ha dichiarato Roje. “Non dimenticherò mai di aver visto le bande di BBN e BCPN su piastre cromatografiche a strato sottile dopo l’incubazione notturna di batteri e BBN”, ha continuato Roje. “La diminuzione dell’incidenza dei tumori è stata così drastica che all’inizio ho dubitato dei risultati, pensando che dovevamo aver commesso un errore in qualche punto dell’esperimento. Di conseguenza, abbiamo ripetuto l’esperimento cinque volte prima di diventare finalmente ‘credenti’”, ha affermato Terzić. “È stato fantastico rendersi conto che con un trattamento, in questo caso, gli antibiotici, siamo stati in grado di abolire lo sviluppo del cancro”, ha osservato Terzić. Mentre partecipava a una conferenza presso l’EMBL di Heidelberg, Terzić ha incontrato Michael Zimmermann, leader del gruppo dell’EMBL di Heidelberg. Il gruppo di Zimmermann è specializzato nell’utilizzo di metodi volti a studiare le funzioni del microbioma intestinale, concentrandosi principalmente su un processo chiamato biotrasformazione, ovvero la capacità dei microrganismi di alterare o scomporre le sostanze chimiche presenti nel loro ambiente. L’incontro iniziale ha dato vita a una proficua collaborazione. I due gruppi hanno deciso di unire le loro competenze per capire se e come i batteri intestinali influenzassero il modo in cui i topi rispondevano all’agente cancerogeno. Utilizzando diversi metodi di microbiologia e biologia molecolare, i ricercatori hanno scoperto che i batteri che vivono nell’intestino dei topi possono convertire il BBN in BCPN. Come il BBN, il BCPN appartiene a una classe di composti chiamati nitrosammine. Tuttavia, la squadra di ricerca ha scoperto che, a differenza del BBN, il BCPN si concentra nella vescica urinaria e innesca la formazione di tumori in modo dipendente dal microbioma. I ricercatori hanno poi studiato oltre 500 batteri isolati e coltivati per identificare le specie batteriche specifiche coinvolte nella conversione del BBN in BCPN. “Abbiamo trovato 12 specie in grado di effettuare questa biotrasformazione cancerogena”, ha evidenziato Boyao Zhang, primo autore dello studio ed ex dottorando del gruppo di Zimmermann. “Le abbiamo sequenziate e siamo rimasti sorpresi nello scoprire che molte di queste specie erano associate alla pelle e si trovavano in quantità relativamente bassa nell’intestino”, ha proseguito Zhang. “Abbiamo ipotizzato un trasferimento transitorio di questi batteri dalla pelle all’intestino come conseguenza della pulizia degli animali, ma era importante capire se questi risultati fossero validi anche per gli esseri umani”, ha precisato Zhang. Dopo questi studi iniziali sui topi, gli scienziati hanno utilizzato campioni di feci umane per dimostrare che anche i batteri intestinali umani possono convertire il BBN in BCPN. Come prova di concetto, hanno dimostrato che, se le feci umane venivano trapiantate nell’intestino di un topo privo di microbioma intestinale proprio, potevano anche convertire il BBN in BCPN. Tuttavia, i ricercatori hanno anche osservato grandi differenze individuali nella capacità del microbioma intestinale umano di metabolizzare il BBN, nonché nelle specie batteriche coinvolte nella biotrasformazione. “Riteniamo che questo getti le basi per ulteriori ricerche volte a verificare se il microbioma intestinale di una persona rappresenti una predisposizione alla cancerogenesi indotta da sostanze chimiche e possa, quindi, essere utilizzato per prevedere il rischio individuale e potenzialmente prevenire lo sviluppo del cancro”, ha sottolineato Zimmermann. “Questa differenza nel microbiota interindividuale potrebbe spiegare perché alcune persone, nonostante l’esposizione a potenziali agenti cancerogeni, non sviluppano il cancro mentre altre sì”, ha aggiunto Terzić. I risultati non indicano che gli antibiotici possono prevenire universalmente il cancro”, ha specificato Zimmermann. “Ciò richiede ulteriori studi, compresi quelli che stiamo conducendo attualmente, per capire come il microbioma influenzi il metabolismo di diversi tipi di agenti cancerogeni”, ha notato Zimmermann. “È anche importante ricordare che il cancro è una malattia multifattoriale e, dunque, raramente c’è una sola causa”, ha concluso Zimmermann.(30Science.com)