Bağırsak mikroorganizmaları kanser gelişimini şekillendiriyor

Son yıllarda, bağırsak mikrobiyomunun, kanser tedavilerinin, özellikle immünoterapilerin ne kadar iyi çalıştığını önemli ölçüde etkileyebileceğine dair kanıtlar artıyor ancak altta yatan mekanizma belirsizliğini koruyordu.

Yapılan yeni bir çalışma, bağırsaktaki bakterilerin, diyetten elde edilen asparagin amino asidinin tümör büyümesini artırıp artırmayacağını veya kansere karşı bağışıklık hücrelerini aktive edip etmeyeceğini belirlemeye nasıl yardımcı olabileceğini ortaya koyuyor.

ASPARAGİN METABOLİZMASI Çalışma ‘Bağırsak amino asitlerinin mikrobiyota tarafından kullanımı kanser ilerlemesini ve kanser karşıtı bağışıklığı modüle eder’ başlığıyla Cell Microbe and Host dergisinde yayımlandı.

Çalışmada yer alan bulgular, yeni bir kanser tedavi yaklaşımına ve izleme stratejisine yol açabilir; klinisyenler, tümörleri doğrudan hedeflemek yerine, bir gün bağırsak mikrobiyomunu veya diyeti yeniden şekillendirerek tümörleri aç bırakırken bağışıklık hücrelerini güçlendirebilirler.

Weill Cornell immünoloji doçenti olan Chunjun Guo, PhD. “Çalışmalarında, diyet, bağırsak mikrobiyotası ve tümöre sızan bağışıklık hücrelerinin etkileşiminin kanser büyümesini ve tedaviye yanıtı nasıl etkileyebileceğini düşünmeleri gerektiğini gösterdiğini ve  bu kilit düzeydeki düzenlemeyi göz ardı edemeyeceklerini’ vurguladı.

Araştırmacılar ilk olarak bazı bakterilerin amino asitleri tüketebileceğini ve insan bağırsak mikrobiyotasına sahip fare modellerinde tümör ilerlemesini etkileyebileceğini tespit ettiler.

Tümörlerin içindeki besin açısından fakir ortamdaki kanser hücreleri ve tümör hücrelerine doğrudan saldıran ve onları yok eden sitotoksik bağışıklık hücreleri olan CD8+ T hücreleri, aktif olmak için asparagine ihtiyaç duyarlar.

Araştırma ekibi, yaygın bir bağırsak bakterisi olan Bacteroides ovatus ile çalıştı.

Asparagini parçalayan bir enzimi kodlayan bo ansB geni mevcut olduğunda, B. ovatus bağırsakta daha fazla asparagin tüketiyor, böylece kan dolaşımına emilen ve tümörlere ulaşan asparagin miktarı azalıyor. bo ansB geni devre dışı bırakıldığında ise bakteriler bağırsaktaki asparagini tüketemiyor, bu nedenle amino asidin daha fazlası kan dolaşımına ve tümöre ulaşıyor.

Bu durum, bakterilerin bağırsaktan çıkan asparaginin genel seviyesini kontrol ettiğini ve tümörler ile bağışıklık hücrelerinin paylaştığı savaş alanını şekillendirdiğini gösteriyor.

Kolorektal kanser fare modellerinde, asparagin zengin diyet ile beslenenlerde, bo-ansB içeren bakteriler tümörlerin büyümesine yardımcı oldu. bo-ansB silinmiş bakterilere sahip farelerde ise aynı asparagin açısından zengin diyetin tam tersi etkisi oldu: daha fazla asparagin tümöre ulaştı ve CD8+ T hücreleri tarafından alındı.

Bu, bağışıklık hücrelerini, uzun süreli ve etkili anti-tümör yanıtlarıyla ilişkili “kök hücre benzeri” bir duruma tetikledi.

Buna karşılık, yeterli asparagin olmadığında, CD8+ T hücreleri tümör büyümesini baskılamada daha az etkili oldular.

Çalışma, bo-ansB çıkarıldığında tümör mikroortamındaki daha yüksek asparagin seviyelerinin, CD8+ T hücrelerini hücre yüzeylerinde daha fazla SLC1A5 protein taşıyıcısı ifade etmeye yönlendirdiğini ve bunun kanser hücreleriyle savaşmada önemli olduğunu gösterdi.

Kök hücre benzeri CD8+ T hücreleri, kanser öldürücü T hücrelerine dönüşebilen bağışıklık hücrelerinin  sürdürülebilir bir kaynağı olarak hizmet eder.

Aktive edildikten sonra, bu öldürücü hücreler, kanser hücrelerini yok etmeye yardımcı olan güçlü bağışıklık faktörleri üreterek tümörlere saldırır.

SLC1A5’in bloke edilmesi, daha yüksek asparagin seviyelerinden elde edilen kazanımları ortadan kaldırdı.

BAĞIŞIKLIĞI GÜÇLENDİRECEK DİYETLER UYARLANABİLİR Araştırma ekibi, büyüme baskılanması veya antitümör aktivitesinin artırılması yoluyla tümör yükünü etkileyebilecek diğer yolları keşfetmekle ilgileniyor.

Guo, “Birçok çalışmanın, mikrobiyotamız tarafından üretilen enzimlerin yanı sıra küçük moleküller ve proteinler gibi metabolitlerin kanser ilerlemesi için potansiyel biyobelirteçler olabileceğini öne sürdüğünü” belirtti.

Bu, gelecekteki kanser tedavisinin, probiyotiklerin tasarımı, genetik olarak tasarlanmış doğal bağırsak bakterileri veya amino asit kullanılabilirliğini ince ayarlayan kişiselleştirilmiş diyet planları gibi özel diyetler ve mikrobiyom hedefli stratejilerle immünoterapiyi birleştirebileceği olasılığını ortaya koymakta…..

Weill Cornell immünoloji yardımcı doçenti olan Nicholas Collins, PhD, “Farklı diyetlerin, sahip oldukları mikrobiyota türüne bağlı olarak bir bireyin bağışıklık sistemini güçlendirebileceği, diğerinin ise güçlendiremeyebileceği için, diyet, mikrobiyota ve bağışıklık sistemi arasındaki etkileşimleri incelemeye devam etmenin kritik olduğunu düşündüklerini” vurguladı.

Collins “Amaçlarının, bireyin mikrobiyotasıyla sinerji oluşturacak ve bağışıklık sistemini kansere karşı güçlendirecek özel bir diyeti uyarlayabilecekleri kişiselleştirilmiş bir tedavi olduğuna” dikkat çekti.

Orijinal makale erişim sayfası: https://www.cell.com/cell-host-microbe/abstract/S1931-3128(25)00522-0