Gli scienziati hanno svelato il meccanismo attraverso il quale un batterio intestinale può causare il cancro del colon.

• Gli scienziati hanno identificato come la tossina BFT si lega alle cellule del colon
• La scoperta potrebbe portare a nuovi metodi di prevenzione del cancro
• Lo studio è supportato dagli Istituti Nazionali della Salute degli Stati Uniti

Meccanismo d'azione del tossina di un batterio intestinale

Per quasi due decenni, gli scienziati sapevano che un comune batterio intestinale poteva produrre una tossina che danneggia il colon e favorisce la formazione di tumori. Tuttavia, il meccanismo attraverso il quale la tossina si lega alle cellule intestinali rimaneva poco chiaro. I ricercatori della Johns Hopkins University, che lavorano nel campo dell'oncologia, hanno finalmente svelato questo importante passo, aprendo nuove opportunità per proteggere il colon dal cancro.

Nel loro lavoro, pubblicato sulla rivista Nature, il team di scienziati guidato dalla professoressa Cynthia Sears ha identificato la proteina claudin-4 come punto chiave di legame per la tossina nota come BFT. Questa scoperta è stata possibile grazie all'uso della tecnologia di editing genetico CRISPR, che ha permesso ai ricercatori di disattivare i geni nelle cellule del colon e determinare quali di essi sono necessari per il legame della tossina.

La ricerca ha dimostrato che quando il gene responsabile della sintesi della claudina-4 è stato disattivato, la tossina BFT non poteva più legarsi alle cellule del colon. Questa scoperta ha confermato che la claudina-4 agisce come recettore per la tossina, rappresentando un passo importante nella comprensione del meccanismo della sua azione e dei potenziali percorsi di intervento.

Scoperta di un nuovo meccanismo

La tossina BFT, prodotta dal batterio Bacteroides fragilis, può causare infiammazione e favorire la crescita di tumori nel colon. Sebbene la presenza di questo batterio non porti sempre al cancro, alcuni ceppi sono in grado di produrre una tossina potente che distrugge la barriera protettiva dell'intestino. Questa scoperta sottolinea l'importanza di studiare l'interazione tra il microbioma e lo sviluppo del cancro.

Nel 2009, Siars e i suoi colleghi hanno dimostrato che la tossina può favorire lo sviluppo di tumori nel colon, stabilendo un legame tra batteri produttori di tossine, infiammazione cronica e cancro. Tuttavia, fino a tempi recenti, il meccanismo attraverso il quale la tossina BFT interagisce con le cellule intestinali rimaneva poco chiaro.

I ricercatori si aspettavano che il tossina interagisse con una proteina coinvolta nella segnalazione cellulare, tuttavia claudin-4 svolge una funzione completamente diversa, sostenendo i legami fisici tra le cellule adiacenti. Questa scoperta ha anche dimostrato un modo insolito di azione del tossina batterico, che richiede un recettore separato per raggiungere il suo obiettivo.

Il ruolo di claudin-4 nel legame del tossina

Per confermare il legame tra BFT e claudin-4, gli scienziati della Johns Hopkins University hanno collaborato con biologi strutturali di Barcellona. Hanno utilizzato metodi che consentono di misurare l'interazione tra molecole e hanno dimostrato che BFT e claudin-4 formano un complesso stabile, confermando il loro legame a livello molecolare.

La scoperta di claudin-4 come recettore per il tossina BFT non solo spiega come agisce il tossina, ma fornisce anche agli scienziati idee per bloccarlo. Se BFT ha bisogno di claudin-4 per legarsi alle cellule dell'intestino crasso, potrebbe essere possibile creare un sostituto che distragga il tossina dalla sua molecola target.

La ricerca sottolinea anche l'importanza di ulteriori studi sull'interazione tra il microbioma e malattie come il cancro. Comprendere i meccanismi attraverso i quali i batteri possono causare danni potrebbe portare a nuovi metodi di diagnosi e terapia mirati a prevenire malattie legate a infezioni intestinali.

Prospettive per la prevenzione del cancro

Cynthia Sears ha sottolineato che questa scoperta rappresenta un passo importante nella comprensione di come le tossine batteriche possano influenzare la salute umana. "Comprendere come agiscono le tossine batteriche può aprire la strada a nuovi approcci per la diagnosi e la terapia delle malattie correlate", ha detto.

Lo studio ha ricevuto un supporto parziale dai National Institutes of Health degli Stati Uniti, il che sottolinea la sua rilevanza per la comunità medica. I ricercatori sperano che il loro lavoro porti allo sviluppo di nuovi metodi di prevenzione e trattamento del cancro del colon, così come di altre malattie legate ai batteri intestinali.

In questo modo, la scoperta del meccanismo di legame della tossina BFT con le cellule dell'intestino crasso rappresenta un passo importante nel campo dell'oncologia e della microbiologia. Essa apre nuovi orizzonti per lo sviluppo di metodi efficaci di prevenzione e trattamento, che possono migliorare significativamente la salute della popolazione.

Fonte: ScienceDaily