Algunos virus que causan cáncer suprimen el sistema inmunitario con la ayuda de bacterias comunes

Las bacterias intestinales tienen un profundo impacto en la salud al ayudar a la digestión, proporcionar nutrientes y metabolitos, y trabajar con el sistema inmunitario para defenderse de los patógenos. Algunas bacterias intestinales, sin embargo, se han implicado en la progresión de los cánceres de intestino y órganos asociados.

Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Chicago muestra que algunas bacterias comensales promueven el desarrollo de la leucemia causada por el virus de la leucemia murina (MuLV) al suprimir la respuesta inmunitaria antitumoral adaptativa del animal. Cuando tanto el virus como las bacterias comensales están presentes en los ratones, tres genes conocidos como reguladores inmunitarios negativos se expresan más o se regulan al alza, lo que a su vez reduce la respuesta inmunitaria que, de otro modo, mataría las células tumorales. También se sabe que dos de estos tres reguladores inmunitarios negativos son indicadores de mal pronóstico para los seres humanos con algunas formas de cáncer.

«Se ha documentado muy bien que estos dos reguladores inmunitarios negativos son factores de mal pronóstico en algunos cánceres humanos, pero nadie sabía por qué», dijo Tatyana Golovkina, Ph.D., profesora de Microbiología en UChicago y autora principal del estudio. «Usando un modelo de leucemia en ratones, descubrimos que las bacterias contribuyen a la regulación positiva de estos reguladores inmunitarios negativos, lo que permite que los tumores en desarrollo escapen al reconocimiento del sistema inmunitario».

Los resultados de la investigación, «Las bacterias intestinales comensales mejoran la patogénesis de un retrovirus murino tumorigénico», se publicaron el 13 de septiembre en Informes de celda.

Generalmente se piensa que el cáncer es el resultado de mutaciones espontáneas que hacen que las células crezcan y se multipliquen sin control, formando tumores. En 1910, un patólogo llamado Peyton Rous tomó una muestra de un tumor canceroso en un pollo y se la inyectó a un ave sana, que también desarrolló cáncer. Su descubrimiento fue descartado en ese momento, pero los investigadores descubrieron más tarde que el cáncer fue transmitido por un retrovirus. Este descubrimiento impulsó más investigación y posterior identificación de numerosos retrovirus que causan varios tipos de cáncer.

Algunos retrovirus que causan cáncer aprovechan los microbios intestinales para propagarse y replicarse. Por ejemplo, en un estudio de 2011, Golovkina y su equipo descubrieron que un virus que causa tumores mamarios en ratones depende de las bacterias intestinales, lo que permite que el virus bloquee las respuestas inmunitarias para que no reconozcan y eliminen las células infectadas. Por lo tanto, los microbios ayudan a que el virus se replique y, como resultado, se desarrollen tumores.

En el nuevo estudio, los investigadores querían ver si las bacterias comensales afectaban el desarrollo de un cáncer inducido por virus de otra manera además de ayudar a su replicación. Utilizaron ratones libres de gérmenes (GF) que habían sido criados en una instalación especial para que no tuvieran microbios, y ratones libres de patógenos específicos (SPF) que no tienen ningún microbio patógeno que pueda causar enfermedades pero que tienen microbios comensales comunes. incluidas las bacterias que normalmente pueblan el intestino. Los ratones GF y SPF se infectaron con el virus de la leucemia murina (MuLV). Si bien el virus infectó y se replicó igualmente bien en ambos tipos de ratones, solo los ratones SPF desarrollaron tumores de alta frecuencia.

Todas las células cancerosas inducidas por virus expresan antígenos virales, o moléculas que las marcan como extrañas para el huésped y las convierten en objetivos para el ataque inmunitario. Para que las células tumorales inducidas por virus continúen replicándose, deben protegerse del ataque del sistema inmunitario, por lo que el equipo de Golovkina buscó un mecanismo de evasión inmunitaria dependiente de microbios que permitiera que las células cancerosas inducidas por virus sobrevivieran en el huésped.

El equipo realizó una serie de experimentos con ratones inmunodeficientes que fueron diseñados especialmente, por lo que carecían del sistema inmunitario adaptativo. En el entorno libre de gérmenes, estos ratones desarrollaron tumores cuando se expusieron al virus con la misma frecuencia que los ratones SPF inmunosuficientes con sistemas inmunitarios intactos. Así, la respuesta inmune antitumoral estaba siendo contrarrestada por microorganismos, que posteriormente fueron identificados como bacterias comensales.

Luego, los investigadores encontraron que las bacterias comensales inducían tres genes conocidos como reguladores inmunitarios negativos en ratones infectados. Estos genes normalmente actúan para cerrar el sistema inmunitario después de que se enfrenta a un patógeno, pero en este caso, retuvieron una respuesta inmunitaria dirigida contra las células cancerosas. Dos de los tres reguladores inmunitarios negativos regulados positivamente:serpinb9b y Rnf128—también se sabe que son indicadores de mal pronóstico para humanos con algunos cánceres espontáneos. No todas las bacterias comensales tenían propiedades promotoras de tumores, por lo que Golovkina y su equipo continúan investigando más sobre por qué esta capacidad de supresión inmunológica solo entra en juego cuando tanto el virus como la bacteria están presentes.

«Ahora tenemos que descubrir qué tienen de especial las bacterias que tienen estas propiedades», dijo.

El estudio se titula «Las bacterias intestinales comensales mejoran la patogénesis de un retrovirus murino tumorigénico».