Как Helicobacter pylori вызывает рак желудка

Специалисты из FAU расшифровали механизмы развития рака под воздействием бактерии.

Рак желудка входит в число пяти наиболее фатальных типов онкопатологии. Согласно статистике Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), около 750 000 пациентов ежегодно умирают вследствие развития этого заболевания. Основной причиной считают жизнедеятельность бактерии Helicobacter pylori (H. pylori). В настоящее время не существует эффективной терапии рака желудка, и быстрое распространение резистентных к антибиотикам штаммов дополнительно усложняет лечение инфекции.
Исследователи из Университета Эрлангена и Нюрнберга (Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, FAU) идентифицировали два механизма, посредством которых бактерия может вызывать рак желудка. Эти результаты открывают пути к разработке новых терапевтических подходов.
Международная команда ученых, руководимая доктором Николь Тегтмайер, на базе кафедры микробиологии Университета FAU исследовала процесс разрушения защитной оболочки инфицированного бактерией желудка. Этот плотный протекторный слой образован скученно расположенными эпителиальными клетками, которые защищают желудок от воздействия кислоты, содержащейся в желудочном соке. Как показывают результаты исследования, H. pylori вырабатывает специфический энзим, – протеолитический фермент (протеиназу), получивший название HtrA, – который используется бактерией как своего рода осадное орудие для проникновения сквозь заградительный слой. HtrA расщепляет три белка: окклюдин, клаудин-8 и E-кадгерин, разъедая слой эпителиальных клеток. В результате Helicobacter pylori может достичь более глубоких, в норме недоступных патогенам тканевых слоев, и нанести более серьезный ущерб. Это является первым шагом к запуску развития рака желудка.
Однако за первой фазой, как описывается в публикации, следует вторая, еще более опасная. Иглоподобные структурные элементы бактерии, названные секреторной системой IV типа, активируются к выполнению функции «молекулярного шприца». Используя рецепторно-зависимый механизм, они впрыскивают бактериальный токсин, – белок CagA, – сквозь базально-латеральные мембраны клеток-хозяев. Внедренный CagA последовательно перепрограммирует клетки, делая их потенциально онкогенными. Другой эффект данного белка состоит в том, что он не позволяет иммунной системе человека распознавать и уничтожать бактерии – что и является критически важным фактором долгосрочной выживаемости H. pylori в человеческом желудке.
Доктор Тегтмайер предполагает, что эти результаты создадут возможность разработки качественно новой методологии антибактериальной терапии, мишенями которой станут фермент HtrA и протеин CagA. Исследовательская группа уже приступила к испытаниям некоторых ингибиторов HtrA. «Мы надеемся, – поясняет Н.Тегтмайер, – что адекватно подобранный активный агент сможет либо полностью подавлять инфекцию, либо угнетать внедрение CagA».
Работа опубликована в журнале «Cell Host & Microbe» (2017; 22 (4)).
По материалам сайта Science Daily