I pazienti affetti da cancro al seno della regione del Midwest degli Stati Uniti hanno livelli ridotti di cortocircuito

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 526 (2023) Citare questo articolo

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Poiché la posizione geografica può avere un impatto sul microbioma intestinale, è importante studiare le firme microbiotiche specifiche della regione di varie malattie. Pertanto, abbiamo profilato il microbioma intestinale dei pazienti affetti da cancro al seno (BC) della regione del Midwest degli Stati Uniti. La componente batterica del microbioma intestinale è stata profilata utilizzando il sequenziamento dell’RNA ribosomiale 16S. Inoltre, è stata eseguita un’analisi del percorso genetico per valutare le capacità funzionali del microbioma batterico. La diversità alfa non era significativamente diversa tra BC e controlli sani (HC), tuttavia la diversità beta ha rivelato un clustering distinto tra i due gruppi a livello di specie e genere. Il test Wilcoxon Rank Sum ha rivelato che la modulazione di diversi batteri intestinali nel BC ha ridotto in modo specifico l’abbondanza di quelli collegati ad effetti benefici come Faecalibacterium prausnitzii. L’analisi di apprendimento automatico ha confermato l’importanza di molti dei batteri modulati rilevati dall’analisi univariata. L'analisi funzionale ha mostrato una diminuzione dell'abbondanza di produzione di SCFA (propionato) nei BC rispetto agli HC. In conclusione, abbiamo osservato una disbiosi intestinale nel BC con l’esaurimento dei batteri intestinali produttori di SCFA, suggerendo il loro ruolo nella patobiologia del cancro al seno. La comprensione meccanicistica della disbiosi batterica intestinale nel cancro al seno potrebbe portare a una prevenzione e a un trattamento perfezionati.

Il tasso di incidenza globale del cancro al seno è aumentato notevolmente a partire dagli anni ’80 e questa malattia eterogenea rappresenta oggi il cancro più diagnosticato a livello mondiale1. Negli Stati Uniti, il cancro al seno è responsabile di quasi un terzo di tutti i tumori diagnosticati nelle donne2. Esistono numerosi fattori di rischio associati al cancro al seno, inclusi sia fattori ambientali (ad esempio, storia riproduttiva, terapia ormonale sostitutiva, obesità, ecc.) sia fattori familiari (ad esempio, storia familiare di mutazioni genetiche in BRCA1 e BRCA2, ecc.)3, 4,5. Tuttavia, fino al 50% dei casi di cancro al seno non può essere attribuito a questi fattori di rischio noti6,7, suggerendo che anche altri fattori sconosciuti possono portare allo sviluppo del cancro al seno. Recentemente, la ricerca si è concentrata sulle interazioni tra il microbioma ospite e il cancro, sebbene la natura di queste interazioni rimanga sfuggente. Sebbene specifiche specie batteriche siano state collegate ad alcuni tumori, come l’Helicobacter pylori nel cancro gastrico e il Fusobacterium nucleatum nel cancro del colon-retto4, non esiste un singolo batterio collegato alla patobiologia del cancro al seno.

Il microbioma umano è costituito da molte specie di batteri, virus, funghi e archaea e le stime suggeriscono che nel e sul corpo umano siano presenti almeno tanti microbi quanto le cellule umane8. Questi microbi esistono in una relazione complessa con l’ospite umano e sono essenziali per l’omeostasi9. I batteri rappresentano i microrganismi più abbondanti che abitano l'ospite umano e interagiscono con l'ospite attraverso la manipolazione delle vie di segnalazione, il rilascio di ormoni, le rotture del doppio filamento del DNA, l'apoptosi, la senescenza e l'infiammazione3,4,10. La disbiosi, una composizione atipica del microbioma, è stata correlata a molti stati patologici, incluso il cancro11. Le prove suggeriscono che i pazienti affetti da cancro al seno presentano una disbiosi batterica sia nel microbioma mammario3 che in quello intestinale3,5,10,12,13,14,15.

Un'associazione tra disbiosi microbica e cancro al seno è stata segnalata già nel 1990 in uno studio che identificava composizioni microbiche fecali significativamente diverse nelle pazienti con cancro al seno in postmenopausa (n = 11) rispetto ai controlli sani (n = 7)12. Più recentemente, studi hanno identificato composizioni microbiche intestinali significativamente diverse nei pazienti affetti da cancro al seno in base al BMI o allo stadio clinico del cancro16,17,18. Goedert et al. hanno dimostrato che le pazienti con cancro al seno in postmenopausa (n = 48) avevano una diversità alfa significativamente inferiore rispetto ai controlli sani (n = 48)19. Al contrario, Zhu et al. hanno osservato che le pazienti con cancro al seno in postmenopausa (n = 44) presentavano una maggiore diversità alfa rispetto ai controlli sani in postmenopausa (n = 46)20. Poiché la diversità alfa osserva la ricchezza della comunità, questi studi mostrano risultati contraddittori sul totale dei tipi di microbi presenti. Questi studi mostrano una variabilità significativa, ma questa eterogeneità non sorprende poiché molti fattori come la posizione geografica, le condizioni meteorologiche, la genetica della popolazione, le abitudini alimentari e gli spazi verdi influiscono fortemente sulla composizione del microbioma intestinale. Pertanto, per comprendere meglio il ruolo del microbioma nel cancro al seno, abbiamo bisogno di dati provenienti da più regioni geografiche. Pertanto, questo studio è stato intrapreso per determinare se esiste una disbiosi intestinale nei pazienti con cancro al seno della regione del Midwest degli Stati Uniti.