Ung thư đại trực tràng (CRC) được xếp vào loại khối u ác tính phổ biến nhất trên toàn cầu. Các báo cáo gần đây cho thấy Fusobacterium nucleatum ( F. nucleatum ) góp phần vào sự khởi phát, tiến triển và tiên lượng của ung thư đại trực tràng. Butyrate, một axit béo chuỗi ngắn có nguồn gốc từ quá trình lên men vi khuẩn của chất xơ hòa tan trong chế độ ăn uống, được biết là có tác dụng ức chế nhiều loại ung thư khác nhau. Nghiên cứu này được thiết kế để tìm hiểu xem F. nucleatum có ảnh hưởng đến sự khởi phát và tiến triển của Ung thư đại trực tràng bằng cách tác động đến chất chuyển hóa đường ruột là axit butyric hay không.
Bài viết được viết bởi ThS. BS Mai Viễn Phương - Trưởng đơn nguyên Nội soi tiêu hóa - Khoa Khám bệnh & Nội khoa - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Central Park.
Một nghiên cứu được tiến hành chỉ ra rằng tỷ lệ lưu hành của F. nucleatum trong các mẫu phân từ bệnh nhân ung thư đại trực tràng cao hơn đáng kể so với những người khỏe mạnh, trong khi tỷ lệ lưu hành của vi khuẩn sản xuất butyrate thấp hơn đáng kể. Ở những con chuột được nhiễm F. nucleatum, quần thể vi khuẩn sản xuất butyrate giảm, dẫn đến nồng độ axit butyric, một chất chuyển hóa quan trọng của butyrate trong ruột bị thay đổi. Tiếp xúc với natri butyrate có thể làm suy yếu hình thái ty thể và làm giảm tiềm năng màng ty thể trong các tế bào Ung thư đại trực tràng DLD-1 và HCT116. Do đó, điều này dẫn đến sản xuất adenosine triphosphate và các loài oxy phản ứng được điều chỉnh, do đó ức chế sự tăng sinh tế bào ung thư. Ngoài ra, natri butyrate kích hoạt con đường truyền tín hiệu protein kinase hoạt hóa adenosine monophosphate (AMPK), chặn chu kỳ tế bào trong các tế bào HCT116 và DLD-1, và hạn chế sự tăng sinh của các tế bào Ung thư đại trực tràng. Sự kết hợp của F. nucleatum và natri butyrate đã làm giảm tác dụng của natri butyrate. Bằng cách sử dụng RNA can thiệp nhỏ để ức chế AMPK, người ta đã chứng minh rằng AMPK rất cần thiết cho quá trình ức chế sự phát triển của tế bào ung thư đại trực tràng của natri butyrate.
Trong nghiên cứu này, các tác giả đã làm sáng tỏ cơ chế của Fusobacterium nucleatum ( F. nucleatum ) trong quá trình tiến triển của ung thư đại trực tràng (CRC), tập trung vào sự tương tác giữa hệ vi khuẩn đường ruột và quá trình trao đổi chất. Kết quả của các tác giả cho thấy F. nucleatum ức chế sản xuất axit béo chuỗi ngắn butyric. Các tác giả phát hiện ra rằng natri butyrat làm suy yếu chức năng ty thể và cản trở chu kỳ tế bào trong tế bào ung thư đại trực tràng. Hơn nữa, nghiên cứu nhấn mạnh rằng cả natri butyrat và F. nucleatum đều điều phối sự tăng sinh tế bào ung thư đại trực tràng thông qua con đường truyền tín hiệu protein kinase hoạt hóa bởi adenosine monophosphate.
Mối liên quan giữa nhiều loại vi sinh vật khác nhau và sự phát triển của ung thư đại trực tràng
Trong những năm gần đây, một số nghiên cứu đã báo cáo mối liên quan giữa nhiều loại vi sinh vật khác nhau và sự phát triển của ung thư đại trực tràng, bao gồm Fusobacterium nucleatum ( F. nucleatum ), Peptostreptococcus anaerobius , Parvimonas micra , Enterotoxigenic Bacteroides fragilis , Peptostreptococcus stomatis và Escherichia coli. Ngoài ra, đã có những nghiên cứu áp dụng vi khuẩn gây bệnh có số lượng lớn và men vi sinh có số lượng thấp vào các mô hình chẩn đoán khối u đại tràng. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng mất cân bằng vi khuẩn và nhiễm trùng là những yếu tố chính trong sự xuất hiện và phát triển của ung thư đại trực tràng.
F. nucleatum được báo cáo là có vai trò trong sự xuất hiện, phát triển và tiên lượng của ung thư đại trực tràng. Castellarin và cộng sự đã so sánh 99 trường hợp mô bệnh nhân ung thư đại trực tràng với các mô niêm mạc bình thường tương ứng và phát hiện ra rằng sự phong phú trung bình của F. nucleatum trong các mô ung thư cao hơn 415 lần so với các mẫu bình thường. Sự phong phú tương đối của F. nucleatum tăng từ ung thư biểu mô niêm mạc đến giai đoạn tiến triển của ung thư đại trực tràng và với sự gia tăng ác tính của khối u. Sự phong phú của F. nucleatum trong các mô khối u và mẫu phân của bệnh nhân ung thư đại trực tràng cao hơn đáng kể so với nhóm đối chứng bình thường. Tuy nhiên, cơ chế chính xác mà F. nucleatum đóng vai trò trong hệ sinh thái vi mô đường ruột và các cơ chế phân tử cụ thể của nó vẫn chưa được làm rõ đầy đủ.
Tài liệu tham khảo
1. Wong MCS, Huang J, Huang JLW, Pang TWY, Choi P, Wang J, Chiang JI, Jiang JY. Global Prevalence of Colorectal Neoplasia: A Systematic Review and Meta-Analysis. Clin Gastroenterol Hepatol. 2020;18:553-561.e10
2. Chen W, Zheng R, Baade PD, Zhang S, Zeng H, Bray F, Jemal A, Yu XQ, He J. Cancer statistics in China, 2015. CA Cancer J Clin. 2016;66:115-132.
3. Wu QL, Fang XT, Wan XX, Ding QY, Zhang YJ, Ji L, Lou YL, Li X. Fusobacterium nucleatum-induced imbalance in microbiome-derived butyric acid levels promotes the occurrence and development of colorectal cancer. World J Gastroenterol 2024; 30(14): 2018-2037
