La microbiota afecta a los humanos de muchas maneras, desde proteger nuestra piel hasta ayudar a la digestión y alterar nuestro estado de ánimo. Estos microbios son generalmente amigables, pero dependiendo de su naturaleza, composición y ubicación exactas, también pueden causar daño. Una nueva investigación publicada en la revista Cell sugiere que las bacterias que viven dentro de las células tumorales promueven la metástasis del cáncer al reforzar la fuerza de las células huésped cancerosas contra el estrés mecánico en el torrente sanguíneo, lo que a su vez promueve la supervivencia celular durante la progresión del tumor.
Las células tumorales contienen bacterias vivas
Tradicionalmente, la investigación demostró que el tejido tumoral estaba libre de microbios. En los últimos años, sin embargo, la tecnología ha avanzado, lo que permite a los científicos detectar pequeñas cantidades de bacterias que se han instalado dentro del tejido tumoral. Por ejemplo, Shang Cai y su equipo detectaron 135.000 microorganismos en un gramo de tejido tumoral de mama de ratón, casi diez veces más que en tejido sano. (En comparación, un gramo de heces tiene aproximadamente 300 mil millones de microbios). Además, casi todas las bacterias vivían dentro de las células del ratón.
La importancia biológica de la microbiota intratumoral sigue siendo en gran parte desconocida. Sin embargo, los científicos han descubierto que la microbiota intestinal contribuye a la progresión del tumor. Cai quería saber si estas bacterias intracelulares que infestan los tumores también están involucradas en la progresión del cáncer.
Para hacer esto, su equipo trató a los ratones cargados de tumores con antibióticos dirigidos solo a la microbiota tumoral. El tratamiento no afectó el peso total del tumor, lo que sugiere que la microbiota del tumor no juega un papel importante en el crecimiento del tumor. Sin embargo, en un experimento anterior, los investigadores notaron una correlación entre la cantidad de bacterias intracelulares y la tasa de metástasis pulmonar, lo que sugiere que la microbiota intracelular podría estar involucrada en la propagación de las células cancerosas. Analizaron el tejido pulmonar de los ratones tratados con antibióticos y se confirmó su sospecha: la eliminación de la microbiota tumoral redujo más del triple la metástasis pulmonar.
Las bacterias intracelulares viajan en las células cancerosas
Debido a que las bacterias intracelulares promueven la metástasis de las células cancerosas, los investigadores especularon que los microbios viajan a través del sistema circulatorio. En otras palabras, los gérmenes viajaban en sus células tumorales anfitrionas hacia los órganos distales a medida que el cáncer se propagaba.
Para probar esto, los investigadores recolectaron y analizaron células tumorales de la sangre de los ratones. Cuando las células tumorales ingresan al torrente sanguíneo, pueden hacerlo como células individuales o como grupos de células. Por lo general, las células tumorales individuales no sobreviven al ambiente hostil del torrente sanguíneo, pero sí lo hacen grupos de ellas. Los investigadores encontraron que muy pocas de las células individuales circulantes portaban bacterias intracelulares, mientras que la mayoría de los grupos de células tumorales sí lo hacían. Esto sugirió que los microbios estaban alterando la fisiología de las células tumorales de una manera que promovía la aglutinación.
Las células de una pluma se agrupan
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| Crédito: Aikun Fu et al., Cell, 2022. |
Los investigadores trataron de comprender qué cambios estaban causando las bacterias intracelulares. Entonces, analizaron la expresión génica de las células tumorales infectadas. Para su sorpresa, encontraron que las células tumorales activaban genes implicados en la supervivencia en el torrente sanguíneo.
Cuando las células tumorales ingresan al torrente sanguíneo, se exponen a presiones fluídicas impredecibles, un ejército de células inmunitarias que patrullan y colisiones con otras células que corren por la vía vascular. Los glóbulos activan genes encargados de reforzar su citoesqueleto para sobrevivir en este entorno, que suele matar a otras células. Las bacterias tumorales intracelulares activan genes similares.
Para determinar si este cambio en la expresión génica aumenta la capacidad de supervivencia de las células cancerosas, los investigadores instalaron un sistema circulatorio artificial con una bomba peristáltica para imitar el estrés del torrente sanguíneo. De hecho, las células con bacterias mostraron una mayor tasa de supervivencia que las células sin bacterias. Además, las células con bacterias se adhirieron al aparato circulatorio con más fuerza que las células sin bacterias. Esto indicó que los microbios alteraron el citoesqueleto y la capacidad de unión de la célula, lo cual es fundamental para escapar del torrente sanguíneo y colonizar tejido nuevo. Esto también explica por qué la eliminación de la microbiota residente en el tumor con antibióticos impidió la metástasis.
¿Antibióticos para la terapia del cáncer?
“En el futuro, un análisis más profundo de cómo las bacterias invaden las células tumorales, cómo las bacterias intracelulares se integran en el sistema de células huésped y cómo las células tumorales que contienen bacterias interactúan con el sistema inmunitario nos proporcionarán información sobre cómo implementar adecuadamente los antibióticos para la terapéutica del cáncer en la clínica”, concluyen los autores.
Fuente: https://bigthink.com/health/intracellular-bacteria-cancer-spread/