Podávanie probiotických baktérií ako adjuvantná terapia pri liečbe rakoviny – dôkaz z in vivo modelu kolorektálneho karcinómu

Podávanie probiotických baktérií ako adjuvantná terapia pri liečbe rakoviny – dôkaz z in vivo modelu kolorektálneho karcinómu

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
100%
Prevedenie (dizajn)
96%
Diskusná interakcia
100%
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
Mgr. Júlia Hunková100%100%-
Mgr. Alena Líšková100%100%-
PharmDr. Michaela Piešová100%80%-
Mgr. Tatiana Havrilová100%100%-
MUDr. Mgr. Vladimír Šišovský PhD.100%100%100%
ISBN: 978-80-972360-6-9

Podávanie probiotických baktérií ako adjuvantná terapia pri liečbe rakoviny – dôkaz z in vivo modelu kolorektálneho karcinómu

Petra Hradická1 , Petra Adamková , Michal Kaliňák2 , Monika Kassayová , Vlasta Demečková ,
1 Univerzita Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach, Prírodovedecká fakulta, Ústav biologických a ekologických vied, Košice, Slovenská republika
2 Slovenská technická univerzita v Bratislave, Centrálne laboratóriá FCHPT, Bratislava, Slovenská republika
petra.hradicka@student.upjs.sk

Kolorektálny karcinóm (KRK) patrí medzi najčastejšie sa vyskytujúce formy rakoviny. Prepojenie zápalu so vznikom rakoviny je všeobecne akceptované, pričom dysbióza v črevnej mikrobiote taktiež hrá nepopierateľnú úlohu v rozvoji KRK. Fakt, že probiotické baktérie môžu vykazovať pro- aj proti-zápalové vlastnosti a sú schopné navodiť rovnováhu v mikrobiote, ich predurčuje na potenciálne využitie vo výskume KRK. Cieľom tejto práce bolo preto otestovať zmes laktobacilov s preukázanými probiotickými účinkami [1],[2] na ich proti-nádorové vlastnosti použitím chemicky indukovaného KRK u experimentálnych potkanov kmeňa Wistar.

KRK bol indukovaný subkutánnou aplikáciou 1,2-dimetylhydrazínu (DMH) (20 mg/kg) raz týždenne počas 15 týždňov. Potkany (n = 56) boli rozdelené do štyroch skupín: DMH skupina – kontrolná rakovinová skupina (n = 20); DMH+P skupina – rakovinová skupina s per os aplikáciou probiotickej zmesi L. plantarum (C28, VD23, MS18) a L. salivarius (MS3, MS6, MS16) (109 cfu/dávka/deň) (n = 20); P skupina – zdravá kontrola s per os aplikáciou probiotickej zmesi (n = 8); K skupina – kontrolná zdravá skupina (n = 8). Prevencia začala 4 týždne pred 1. dávkou DMH a trvala až do konca experimentu. V štúdii boli stanovované základné parametre karcinogenézy a dĺžka hrubého čreva. Tkanivá hrubého čreva a nádoru boli testované na expresiu cytokínov pomocou Bio-Plex® Multiplex Immunoassay (Bioclarma Sr.l., Taliansko). Počas experimentu boli pravidelne odoberané fekálne vzorky a analyzované na prítomnosť metabolitov pomocou NMR.

Signifikantné zníženie počtu nádorov (o 57 %) bolo pozorované v skupine DMH+P v porovnaní so skupinou DMH. Podávanie probiotických baktérií pomohlo zachovať dĺžku hrubého čreva v skupine DMH+P (P<0,05). Zároveň bola ovplyvnená produkcia cytokínov v nádorovom tkanive u DMH+P skupiny: zvýšenie IL-18 (P<0,05) a zníženie VEGF (P<0,001), IL-10 (P<0,05) a IL-6 (P<0,05). U skupiny DMH+P bolo pozorované zníženie koncentrácií acetátu (P<0,001) a butyrátu (P<0,01) v porovnaní so skupinou DMH, pravdepodobne kvôli zvýšenej schopnosti kolonocytov využívať mastné kyseliny s krátkym reťazcom.

Uvedené zistenia potvrdzujú, že testované probiotické baktérie priaznivo ovplyvnili imunitný systém (IS) a klinické prejavy, a preto predstavujú sľubnú terapeutickú modalitu hodnú zváženia vo výskume KRK. Pre budúce štúdie je nevyhnutné testovať imunomodulačné vlastnosti probiotík vzhľadom na špecifické štádium ochorenia. Je zrejmé, že samotné probiotiká nebudú schopné liečiť onkologické ochorenia, ale vhodne vyselektované kmene môžu významne napomôcť v prevencii a/alebo pôsobiť ako vysokoefektívne adjuvanty účinnosti klasickej liečby KRK prostredníctvom modulácie IS.

Poďakovanie: 

Táto práca bola podporená Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe Zmluvy č. VEGA 1/0476/17. Experiment bol schválený Štátnou veterinárnou a potravinovou správou SR (č. schválenia: Ro-4058/16-221).

Zdroje: 

[1] Demeckova, V. Benefits of fermented liquid diets for sows and their piglets. Phd diss., University of Plymouth, Plymouth, UK, 2003.
[2] Savvidou, S. Selection of a chicken Lactobacillus strain with probiotic properties and its application in poultry production. Phd diss., University of Plymouth, Plymouth, UK, 2009.

Diskusia

Gratulujem k dosiahnutym vysledkom, ktore su naozaj velmi priaznive.. Mam na vas par otazok. Rad by som sa opytal, na zaklade coho ste sa rozhodli pre vybrane priobiotika.. Da sa predpokladat, ze aj ine by mali podobny efekt? Mate o tom vedomosti, z literatury, pripadne vasich dalsich experimentov? Rovnako by ma zaujimala dlzka podavania. Probiotka boli podavane 4 tyzdne pred indukciou DMH .. co vsak v pripade, ze by ste davku nepodavali preventivne vopred, ale az pocas ochorenia.. s odstupom nejakeho casu.. Daju sa predpokladat obdobne pozitivne vysledky? Dakujem za odpovede a prajem vela uspechov do dalsich experimentov.

Dobrý večer, ďakujem za Vaše otázky. Dané baktérie prvotne preukázali pozitívny efekt v animálnych modeloch (čo sa týka celkového zdravotného stavu a preukázali probiotický potenciál). Na základe toho sme ich použitie chceli rozšíriť a otestovať ich imunomodulačný a proti-nádorový potenciál. Existujú viaceré aj klinické štúdie, kde sa použili rôzne iné baktérie buď jednotlivo alebo v kombináciách ako podporná liečba napr. po chirurgickej liečbe a v prevažnej väčšine boli tieto podávané probiotiká schopné minimalizovať vedľajšie účinky konvenčnej liečby. Pred samotným prezentovaným in vivo experimentom boli vykonané in vitro testovania, kde boli baktérie testované jednotlivo a niektoré vykazovali pro- a niektoré proti-zápalový potenciál. Preto sme ich v experimente využili v kombinácii, keďže rakovina hrubého čreva vzniká často z chronického zápalu. Jednotlivé KRK štádia môžeme teda popísať ako prechod z pro-zápalovej odpovede až postupne ako nádorové bunky proliferujú dochádza k imunosupresii. Teda zámerom bolo použiť mix, ktorý by vedel vykonať „vhodnú“ úlohu v jednotlivých štádiách. Ak by sme teda chceli „zasiahnuť“ v neskoršom štádiu napr. nádorovom, volila by som potom takú zmes baktérií, ktoré by stimulovali imunitný systém (keďže v organizme už došlo k imunosupresii) a v takom prípade možno predpokladať, že by mohli byť dosiahnuté podobné výsledky. Nechcem teraz tvrdiť, že probiotiká sú alebo budú schopné liečiť KRK, ale pri správnej voľbe by mohli pomôcť zlepšiť zdravotný stav alebo efektivitu konvenčnej terapie. Dúfam, že som Vám na Vaše otázky odpovedala a aj ja Vám prajem veľa úspechov.

Dakujem pekne za odpoved. Este by ma zaujimalo, ci bola doba trvania terapie 19 tyzdnov vybrana zamerne, testovali ste aj priebezne ucinky terapie? Kedy je mozne hovorit o pozitivnom nastupe terapie.. aka doba stacila na pozorovanie priazniveho ucinku? Mali ste nejaky uhyn zvierat v skupine bez podavania probiotik? Na zaver este malickost .. mozme vam prehodit afiliacie pracoviska? Myslim, ze u Michala, by malo byt STU. Dakujem vam za vase odpoved a vopred sa ospravedlnujem za tolko otazok..

Ďakujem za Vaše otázky a záujem. Pri volení dizajnu sme mali na výber krátkodobé testovanie, kde sa však sledujú len preneoplastické lézie. Aj keď majú malígny potenciál, nie každá takáto lézia sa "zvrhne". Keďže sme chceli sledovať aj to rakovinové (nádorové) štádium, volili sme dlhšiu dobu. Ale na druhej strane ešte dlhší experiment by nebol možný, práve z dôvodu rapídneho zhoršenia stavu zvierat v DMH skupine, kde práve v týždni ukončovania experimentu došlo k úhynu 2 zvierat v tejto skupine. Pozitívny efekt sme zaznamenali skôr na tých vonkajších klinických prejavoch, zvieratá boli čulejšie, aktívnejšie a až do konca experimentu prijímali potravu bez zmeny, kdežto u DMH skupiny bol viditeľný postupný pokles prijímania potravy v posledných 3-4 týždňoch. Hlavným cieľom bolo zvýšiť kvalitu života u zvierat, ktorým boli probiotiká podávané, čo sme aj preukázali. V podstate ani nevieme hovoriť o pozitívnom nástupe účinku, ale skôr o oddialení ochorenia. Čo sa týka, tej afiliácie, ak to viete zmeniť, budem rada. Na postri to je správne, neviem ako mi to tu ušlo (Adamková by mala byť 1). Ďakujem.

Dakujem pekne.