Il microbiota dell'intestino può contribuire a predire l'avvenimento di cancro colorettale

Microbiota dell'intestino - la popolazione dei microbi che vivono in nostro intestino - può essere usato per predire l'avvenimento di cancro colorettale, il secondo tipo comune di cancro in donne ed il terzo negli uomini.

La ricerca da un gruppo internazionale degli scienziati compreso i brasiliani ha trovato un collegamento fra cancro colorettale e cambia nei reticoli di microbiota dell'intestino che non dipendono dalle abitudini dietetiche delle popolazioni studiate. La scoperta apre la strada allo sviluppo delle prove non invadenti capaci di predizione dell'emergenza della malattia.

Lo studio è pubblicato il questo lunedì 1 aprile, nella medicina della natura del giornale. Il suo primo autore è Andrew Maltez Thomas, che ha un PhD in bioinformatica dall'università di São Paulo (USP), il Brasile. Thomas è stato supportato dalle fondamenta di ricerca di São Paulo - FAPESP via una borsa per un internato della ricerca all'università di Trento in Italia.

In una di più grandi ed indagini più varie eseguite mai sull'argomento, i ricercatori hanno combinato il metagenomics, la bioinformatica e l'apprendimento automatico (con l'uso di intelligenza artificiale) per correlare l'avvenimento di cancro colorettale con i dati di microbiota dell'intestino per 969 persone nel Canada, in Cina, in Francia, in Germania, nel Giappone e negli Stati Uniti.

I risultati hanno identificato i gruppi di microrganismi connessi con cancro colorettale in tutte le popolazioni studiate e le impronte nel metabolismo microbico (reticoli dei metaboliti prodotti dai microrganismi) che può essere usato per predire l'avvenimento della malattia. La ricerca ha avuta altri due risultati importanti. Uno è la scoperta negli intestini dei malati di cancro colorettali dell'specie specifiche di batterio che è trovato comunemente nella bocca e nelle gallerie di ventilazione. L'altra è una correlazione fra cancro colorettale e la presenza del gene per un enzima microbico che degrada la colina, una sostanza nutriente essenziale del gruppo b della vitamina.

Lo studio ha trovato i livelli elevati del nucleatum batterico di fusobatterio di specie in malati di cancro colorettali che in persone in buona salute. Questo batterio abita normalmente nelle regioni della bocca e l'acidità di altre parti del tratto gastrointestinale era probabilmente interna a.

“Un gran numero di batteri orali tende a viaggiare all'intestino in malati di cancro colorettali. Questa migrazione può causare l'infiammazione nell'intestino, provocante il tumore,„ Thomas ha detto. “Tuttavia, non conosciamo la ragione reale per la migrazione, solo quello là è un collegamento fra la presenza di questi batteri nell'intestino ed il cancro colorettale e che il collegamento merita di essere studiato più a fondo.„

L'altra scoperta, una presenza significativa del gene per la trimetilammina-liasi microbica della colina degli enzimi (cutC) in campioni fecali dai malati di cancro colorettali, rinforza la possibilità di un collegamento cancerogeno fra il microbiota dell'intestino e una dieta grassa, indicata tramite la ricerca precedente. “Quando l'enzima fende la colina, che è abbondante nelle diete che contengono un gran numero di carne rossa ed altri alimenti grassi, rilascia l'acetaldeide, un agente cancerogeno ben noto,„ Thomas ha detto.

Nello studio, i ricercatori hanno utilizzato i dati sulla composizione e sull'abbondanza di tutti i batteri trovati in 969 campioni fecali. Per mettere a punto un metodo semplice di analisi che può essere ampiamente usato dalle cliniche e dagli ospedali, hanno selezionato i batteri statisticamente significativi.

“I nostri risultati da 16 specie di batteri erano comparabili a quelli dalle analisi facendo uso di tutte le specie. Ciò è un punto importante nello sviluppo di uno strumento diagnostico semplice che dispensa con la necessità di ordinare l'intero microbiota eppure ha la precisione necessaria,„ Thomas ha detto.

L'associazione non è un nesso causale

La ricerca sui collegamenti fra il microbiota dell'intestino e le sanità si è sviluppata durante i dieci anni ultimi, ma il nuovo studio innova immaginando i batteri come indicatori dello sviluppo della malattia.

“Gli indicatori sono cercati tipicamente direttamente in collaborazione con le celle del tumore. Usiamo un concetto differente. La nostra analisi è basata sui cambiamenti in un insieme dei batteri relativamente piccolo in una gamma di centinaia di batteri che vivono nell'intestino e possono indicare la presenza di malattia,„ ha detto Emmanuel Dias-Neto, un ricercatore al centro di ricerca internazionale del centro del Cancro di corrente alternata Camargo (CIPE) e un co-author dell'articolo.

L'ordinamento del DNA ottenuto dal microbiota dell'intestino ha permesso ai ricercatori di identificare i batteri presenti in ogni campione fecale, di misurare la quantità di ogni batterio e di identificare le varianti in loro genoma che possono essere collegati ai risultati differenti, quale un rischio intensificato di cancro colorettale.

Dovrebbe essere sollecitato, tuttavia, che lo studio non ha indicato che le alterazioni in microbiota dell'intestino causano il cancro colorettale.

“Abbiamo individuato un'associazione, ma quella necessariamente non implica un nesso causale. La domanda è se i batteri specifici possono causare il cancro o il cancro crea un ambiente differente nella condotta colorettale e quindi favorisce i batteri sicuri sopra altri. Ancora non abbiamo una risposta, che sia stata fondamentale per i risultati della ricerca descritta nell'articolo per contribuire a sviluppare le terapie per trattare il cancro colorettale,„ abbiamo detto João Carlos Setubal, professore ordinario nell'università di instituto della biochimica di São Paulo, in coordinatore del programma del laureato del Interunit della stessa università in bioinformatica ed anche in un co-author dell'articolo. Ricerca di PhD di Thomas sorvegliato Dias-Neto e di Setubal.

Analisi di calcolo

Secondo i ricercatori, questo può essere il più grande-mai studio su cancro colorettale basato sui dati dai campioni fecali e da tali diverse popolazioni. I dati analizzati gruppo da cinque studi pubblici e da due altri studiano dai ricercatori all'università di Trento.

Con i dati da questi sette studi potevano identificare gli enzimi ed i batteri e risolvere come il microbiota dell'intestino può predire lo sviluppo di cancro colorettale. Hanno usato i dati altri da due studi con 200 campioni per convalidare i loro risultati.

“L'ordinamento del DNA dei campioni, che la distinzione richiesta fra il DNA di microbiota ed il DNA umano, era mezzi di identificazione e di misura le specie di microrganismi e dei loro geni presenti nei campioni,„ Thomas ha detto. “Abbiamo estratto il DNA dai campioni fecali e lo abbiamo ordinato. Poi abbiamo usato i metodi di calcolo per analizzare i dati. Di conseguenza potevamo identificare e quantificare le specie e l'abbondanza del gene.„

Poiché i dati sono venuto dagli studi differenti, i ricercatori hanno usato i metodi statistici specializzati per analizzarli come insieme.

“Abbiamo usato i metodi statistici meta-analitici e tecniche di apprendimento automatico per scoprire quanto premonitore i risultati erano,„ Thomas ha detto.

I risultati sono stati convalidati da Nicola Segata, un biologo di calcolo all'università di Trento e supervisore all'estero per il progetto e sono stati rinforzati da un altro studio svolto al Laboratorio europeo di biologia molecolare (EMBL) in Germania sui collegamenti fra il microbiome dell'intestino ed il cancro. Un articolo sullo studio di EMBL è pubblicato nella stessa emissione della medicina della natura.

“Mentre preparavamo gli articoli, abbiamo scambiato i dati e le informazioni con l'altro gruppo in un'associazione che ha provato altamente importante rinforzare i nostri risultati. Sebbene usiamo le tecniche di apprendimento automatico ed i metodi statistici differenti, siamo arrivato alla stessa conclusione che il microbiome dell'intestino può predire la presenza di cancro colorettale in popolazioni differenti e negli studi,„ Thomas abbiamo detto.

Sorgente: http://agencia.fapesp.br/intestinal-bacteria-can-be-used-to-predict-occurrence-of-colorectal-cancer/30148/