Istraživači su izvijestili da Helicobacter pylori, jedina poznata bakterija koja može preživjeti nepogodne uvjete koji vladaju u želucu čovjeka, direktno aktivira enzim u matičnim stanicama domaćina koji je povezan s nekoliko tipova karcinoma, uključujući karcinom želuca.
Kronična infekcija s H. pylori dobro je
dokumentiran faktor rizika za nekoliko oblika karcinoma želuca, no znanstvenici
još nisu definirali mehanizme kojima specifični bakterijski faktori doprinose
razvoju karcinoma. Gotovo polovica svjetske populacije inficirana je s H. pylori,
a karcinom želuca jedan je od vodećih uzroka smrti zbog karcinoma.
Nova studija, objavljena u časopisu Proceedings of the National Academy of
Sciences, prva je pokazala da faktor, kojeg proizvodi bakterija, direktno
aktivira poli(ADP-riboza)-polimerazu-1 (PARP-1), enzim koji se prvenstveno
nalazi u jezgrama stanica životinja. PARP-1 regulator je upalnog odgovora
domaćina i smrti stanice domaćina, a oboje su obilježje infekcije s H. pylori.
PARP-1 poznat je kao normalan dio staničnog
mehanizma popravka oštećene DNA. No, u određenim tipovima karcinoma, ovaj enzim
zapravo poboljšava preživljenje tumora i narušava kemoterapiju kojoj je cilj
oštetiti DNK u stanicama karcinoma. Nedavna klinička studija na ljudima otkrila
je da lijekovi koji inhibiraju PARP-1 smanjuju rast tumora u pacijenata
oboljelih od karcinoma dojke s genskim mutacijama u procesu popravka DNK
(BRCA-1 i BRCA-2). Mutacije BRCA-1 također su povezane s povišenim rizikom za
razvoj karcinoma želuca.
Poput ostalih patogenih bakterija, H.
pylori evoluirala je na način da izbjegava tjelesnu obranu, a čak i modificira
proteine domaćina na način da potpomažu preživljenje bakterije. Prof. Steven
Blanke, glavni autor studije, s kolegama je već pokazao kako proteinski faktor,
kojeg oslobađa H. pylori, modificira protein domaćina ADP-ribozilacijom. Istim se mehanizmom služe i neki drugi
bakterijski toksini, uključujući kolera-toksin i difterija-toksin.
ADP-ribozilacija može se pratiti pomoću
radioizotopa fosfora koji se ugrađuje u malu molekulu nužnu za provedbu
kemijske reakcije. Na taj je način otkriven PARP-1, a smatralo se kako je
bakterija provodila ADP-ribozilaciju tog proteina.
No, nakon genetskih izmjena
ključnih regija PARP-1 proteina, došlo je do potpune blokade modifikacije
vezane uz H. pylori. S obzirom da PARP-1 također posjeduje
poli-ADP-ribozilacijsku enzimatsku aktivnost, koja je nužna za regulatorne i DNK-reparatorne
funkcije u stanici, otkriveno je kako postoji nešto u H. pylori što direktno
aktivira PARP-1, umjesto procesa ADP-ribozilacije, kako se u početku smatralo.
Dodatne su studije potvrdile kako H. pylori
uistinu aktivira PARP-1 tijekom infekcije ljudskih stanica želuca.
“Ovo istraživanje pruža direktnu
molekulsku vezu između infekcije bakterijom H. pylori i aktivacije faktora za
koje je poznato da su uključeni u preživljavanje karcinomskih stanica”,
kaže Blanke. “Iako se PARP-1 potencijalno može aktivirati indirektno, kao
odgovor domaćina na neke infekcije, ovo je prvi primjer u kojem bakterija može
direktno aktivirati PARP-1, vjerojatno kao mehanizam H. pylori da potiče upalu
i/ili smrt stanica domaćina tijekom dugoročne infekcije”, dodao je.
“Istraživači trenutno rade na
otkrivanju bakterijskih faktora koji aktiviraju PARP-1, što bi mogao biti
obećavajući cilj za nove načine liječenja kojima će se tretirati ili
prevenirati problemi povezani s infekcijom H. pylori”, zaključuje Blanke.
Branimir Gnjatović
