Ny kunskap om bakterier som kan öka risken för bukspottkörtelcancer
Bakterier från mun- och tarmsystemet verkar kunna orsaka skador på bukspottkörtelns celler och öka risken för elakartad tumörutveckling. Nu har forskare vid Karolinska Institutet för första gången analyserat levande bakterier från patienter med cystiska pankreastumörer. Studien som publicerats i Gut Microbes kan i framtiden leda till förebyggande insatser med lokal antibiotikabehandling.
Cancer i bukspottkörteln, pankreas, är en av de mest aggressiva och dödliga cancerformerna. Pankreascancer i tidigt skede kan ha inga eller diffusa symptom. Hos huvuddelen av de drabbade upptäcks den därför sent och hinner sprida sig.
Därför har majoriteten av patienterna en obotbar sjukdom vid diagnos. Som utvecklingen ser ut idag kommer pankreascancer inom en snar framtid passera bröstcancer som den tredje ledande orsaken till cancerrelaterad död i EU.
Cystiska förändringar, bland dem IPMN, i pankreas är vanligt förekommande men endast en bråkdel av dessa cystor kan utvecklas till cancer. Av det skälet behöver många patienter regelbunden, livslång radiologisk kontroll och ett fåtal kan behöva operation. Det vore värdefullt både för individen och för vården att veta vilka riskfaktorer som bidrar till cancerutvecklingen.
Minskar effekten av cytostatika
Sambandet mellan IPMN och bukspottkörtelcancer är inte förklarat ännu, men tidigare studier från bland annat Karolinska Institutet visar att förekomsten av munbakterier i bukspottkörteln avspeglar sjukdomens svårighetsgrad.
Nu har KI-forskarna utvecklat sina tidigare resultat och med hjälp av moderna odlingsmetoder kunnat fånga levande pankreasbakterier och typa dessa med ny proteomik-baserad teknik. I den nya studien har forskarna analyserat cystvätska från 29 patienter som under 2018-19 genomgick kirurgi efter konstaterad cystiska bukspottkörteltumörer.
Resultaten visade en överrepresentation av gammaproteobakterier och en annan bakterieklass kallad bacilli. Dessa hör hemma i mun- och tarmsystemets bakterieflora och har visats kunna orsaka behandlingssvikt genom att bryta ned och minska effekten av cytostatika. Studien visade att dessa bakterier som isolerades från tumörvävnader fanns hos 24 procent av patienterna i urvalet.
Första steget i cellförändringar
När forskarna arbetade vidare fann man att flera av dessa bakterier kunde infektera och även gömma sig i bukspottkörtelns celler med skadliga konsekvenser.
– Vissa bakterier kunde orsaka dubbelsträngat DNA-brott. Det är en typ av cellskada som anses vara ett första steg i cellförändring och cancer. Vi fann också att antibiotika kunde förebygga DNA-skadorna. Våra fynd bekräftar inte bara att bakterier har en viktig roll i cancerutveckling men belyser också möjliga nya vägar att angripa den processen, säger Margaret Sällberg Chen, professor vid institutionen för odontologi vid Karolinska Institutet.
Frågan om hur mun- och tarmbakterierna kommer in i bukspottskörteln för att sedan gömma sig i pankreascellerna återstår att besvara.
– Under normala omständigheter är ingången från tarmkanalen till pankreaskörteln sluten. Men vid en inflammation eller skada kan ingången vara otät och kanske kan bakterierna slinka igenom. Troligen har bakterierna vandrat från munhålan och magtarmkanalen till pankreas genom pankreaskörtelgången. Vissa bakterier kan också gömma sig inne i människoceller, inklusive vita blodkroppar, och åker kanske snålskjuts dit via blodbanan, säger Volkan Özenci, överläkare och docent vid institutionen för laboratoriemedicin, Karolinska Institutet.
Fynden har flera potentiella kliniska tillämpningar i framtiden, enligt forskarna.
– Det skulle till exempel vara bra att kunna screena patienter med IPMN för den här typen av bakterier. I forskargruppen har vi diskuterat möjligheten att introducera en lokal antibiotikabehandling, till exempel i samband med en endoskopisk undersökning eller behandling. Det skulle minska risken för bakterieinfektion och förhindra problem i framtiden, säger Asif Halimi, en av studiens försteförfattare, som är läkare och doktorand vid institutionen för klinisk vetenskap, intervention och teknik vid Karolinska Institutet.
Nu undersöker forskarna om DNA-skadorna orsakas av fysiska bakterier eller av bakteriernas metaboliter, nedbrytningsprodukter. Forskarna kartlägger också bakteriernas ursprung i mag-tarmkanalen och jämför med bakterierna som finns längre upp i munhålan.
Studien finansierades av Karolinska Institutet, Vetenskapsrådet, Radiumhemmet och Cancerfonden. Det finns inga rapporterade intressekonflikter.
Publikation
“Isolation of pancreatic microbiota from cystic precursors of pancreatic cancer with intracellular growth and DNA damaging properties”, Asif Halimi, Giorgio Gabarrini, Michał Jacek Sobkowiak, Zeeshan Ateeb, Haleh Davanian, Rogier Aäron Gaiser, Urban Arnelo, Roberto Valente, Alicia Wong, Carlos Fernández Moro, Marco Del Chiaro, Volkan Özenci, och Margaret Sällberg Chen. Gut Microbes, 24 november 2021, doi: 10.1080/19490976.2021.1983101.