Modele Drosophila do badań zapalenia jelita i nowotworów złośliwych
Choroby jelita są często powodowane przez patogenne drobnoustroje, które zaburzają homeostazę nabłonka, powodują stany zapalne i upośledzają odpowiedź wrodzonego układu odpornościowego. Nie zostały jednak poznane zależności molekularne między zakażeniem drobnoustrojami, zapaleniem i nowotworem złośliwym. Jako że szlaki sygnałowe karcynogenezy i wrodzonej odporności są zachowawcze ewolucyjnie, muszki Drosophila stanowią odpowiedni model do badania procesów zachodzących również u człowieka. W ramach finansowanego przez UE projektu INFECTIONCANCER (Identifying genetic and microbial factors that promote intestinal inflammation and cancer using Drosophila) korzystano z Drosophila jako układu modelowego do badań zapalenia i karcynogenezy, umożliwiającego śledzenie zjawisk genetycznych. Wcześniejsze prace konsorcjum wykazały, że zjadliwe bakterie powodują apoptozę enterocytów i aktywowały endogenne komórki macierzyste do odtwarzania populacji wymierających komórek. W zależności od warunków genetycznych proces ten może prowadzić do powstania i wzrostu guza nowotworowego. Badacze analizowali przebieg zakażenia u muszek podatnych na zmiany dysplastyczne jelita, poszukując genów o ekspresji różnicowej, które potencjalnie uczestniczą w oddziaływaniach między zakażeniem a nowotworzeniem. Oprócz czynników genetycznych badacze odkryli, że również dieta i mikroflora bakteryjna jelita wpływają na powstawanie przerzutów. Zaobserwowali wzajemne oddziaływania bakterii jelitowych, takich jak P. aeruginosa i E. coli, oraz ich oddziaływania z gospodarzem, które mogą zarówno wywołać, jak i zahamować zapalenie. Co istotne, odkryli, jaki skład mikroflory przyczyniał się do zapalenia jelita i silnie korelował z pewnymi stanami chorobowymi. Aby ustalić, czy te zmiany stanowią rzeczywistą przyczynę zapalenia jelita, naukowcy oceniali różne zestawy bakterii jelita pod kątem możliwości wywołania stanów zapalnych i chorobowych. Odkryli, że pewne bakterie, w tym P. aeruginosa i E. coli, wydzielają metabolity, które mogą bezpośrednio wywołać zapalenie. Podsumowując, wyniki projektu INFECTIONCANCER potwierdzają bezpośredni związek pomiędzy występowaniem pewnych bakterii w jelicie a stanem zapalnym. Uzyskane informacje pomogą opracować innowacyjne metody profilaktyki i leczenia chorób jelit i nowotworów złośliwych. Jest to szczególnie istotne w obliczu zwiększającej się zapadalności na te choroby.
Słowa kluczowe
Drosophila, zapalenie jelita, nowotwór złośliwy, gen, P. aeruginosa, E. coli, mikroflora
