Паразити та рак - чи існує зв’язок між ліками та науками

Кевін Чизмен 1, Габріела Чертад 2, 3 та Джонатан Б. Вайтцман 1 *

1 Сорбонна Паризьке Сіте, Епігенетика та доля клітини, UMR7216 CNRS, Університет Парижа Дідро, 35, вулиця Елен Бріон, 75013 Париж, Франція
2 Університет Лілля, CNRS, Інсерм, CHU Лілль, Інститут Пастера де Лілля, U1019 - UMR 8204 - CIIL - Центр інфекції та імунітету Лілля, Лілль, Франція
3 Медичний та майотівський факультет Католицького університету в Ліллі, Лілль, Франція

Кількість смертей від раку продовжує зростати. Більше 20% випадків раку є інфекційними, будь то вірусні, бактеріальні або паразитарні. Незважаючи на те, що внесок вірусів та бактерій в інфекційні раки чітко встановлений і прийнятий, те саме не стосується внутрішньоклітинних еукаріотичних паразитів. Таким чином, незважаючи на накопичення епідеміологічних та клінічних даних, що вказують на зв’язок між паразитами та раком, внесок останніх у пухлиноутворення залишається незрозумілим і мало вивченим. Ми представляємо тут опис зв’язків між еукаріотичними внутрішньоклітинними паразитами та раком і показуємо, на основі трьох останніх досліджень, як механізми взаємодії хазяїн-паразит можуть призвести до появи раку.

Понад 20% ракових захворювань мають інфекційне походження, включаючи добре відомі приклади мікробів, таких як віруси (ВПЛ, EBV) та бактерії (H. pylori). Внесок внутрішньоклітинних еукаріотичних паразитів у етіологію раку значною мірою не вивчений. Епідеміологічні та клінічні звіти вказують на те, що еукаріотичні найпростіші, такі як внутрішньоклітинний апікомплексан, що викликає захворювання, що мають медичне або економічне значення, можуть бути пов'язані з різними видами раку: Тейлерія і Криптоспоридій індукують трансформацію клітини господаря, поки Плазмодій була пов’язана епідеміологічно з «поясом африканської лімфоми» понад п'ятдесят років тому. Ці внутрішньоклітинні еукаріотичні паразити викрадають клітинні шляхи, щоб маніпулювати епігеномом клітини-хазяїна, клітинними механізмами, сигнальними шляхами та епігенетичними програмами та позначками, такими як метилювання та ацетилювання, для власної вигоди. Роблячи це, вони працюють з тими ж шляхами, що і дерегульовані під час появи раку. Тут ми обговорюємо, як епідеміологічні дані, що пов'язують еукаріотичних внутрішньоклітинних паразитів з початком раку, додатково підсилюються нещодавніми механістичними дослідженнями трьох паразитокомплексних.

Рак - багатофакторне та складне захворювання. Це результат генетичних та епігенетичних змін клітини, які порушують її нормальне функціонування. Навколишнє середовище та генетичний склад також відіграють важливу роль у схильності до розвитку захворювання. Рак представляє величезний виклик для світової медицини. Щороку від цієї хвороби помирає 8 мільйонів людей, що робить її головною причиною смерті у світі. За підрахунками, до 2035 року смертність від раку сягне майже 15 мільйонів. Майже 70% цих випадків виявляться в країнах, що розвиваються, які також найменш підготовлені для лікування такої патології [1].

(→) Див. Синтез К. Лемерсьє, РС n ° 8-9, серпень-вересень 2014 року, сторінка 758

Перелік одинадцяти інфекційних агентів, визнаних IARC онкогенами. КШВ: Герпесвірус, пов’язаний з саркомою Капоші.

Апікомплекси та рак: з епідеміології ...

Зв'язок між апікомплексними паразитами та раком (див. [2, 21]).

Цікаво, чи у випадку лімфоми Буркітта, чи у випадку новоутворень, індукованих Криптоспоридій, існує також зв’язок між вірусною коінфекцією (EBV або ВІЛ) та раком. Цей напрямок досліджень залишається в основному знехтуваним. Однак багато патогени або фактори навколишнього середовища можуть виявляти синергетичні ефекти і, отже, бути пов’язаними з розвитком раку. Повний опис цих факторів та супутніх інфекцій виходить за межі даного огляду. Однак важливо мати на увазі, що ця різноманітність патогенних мікроорганізмів або агентів навколишнього середовища різко ускладнює виявлення нових збудників, що сприяють розвитку раку.

Типовим прикладом асоціації участі, яка, як передбачається, але не продемонстрована механічно, є зараження EBV (детальний огляд асоціацій між EBV та раком див. [17]). Таким чином, EBV міститься не тільки в лімфомі Беркітта, зараженої разом Плазмодій, а іноді і ВІЛ, але також у великій кількості інших пухлин. Переважна присутність EBV в безсимптомній формі в планетарному масштабі, таким чином, призводить до питання, які інфекційні або екологічні фактори діють спільно з EBV, щоб викликати трансформацію, і як здійснюється ця співпраця? EBV пов'язаний з пухлинами різної етіології, іноді в умовах імуносупресії (В-лімфопроліферативна хвороба з ослабленим імунітетом), хронічне запалення (піоторакальні лімфоми із запаленням після пневмоторакальної операції) або в поєднанні з іншими вірусами (Герпесвірус, пов’язаний з саркомою Капоші [KSHV]) при лімфомах плеврального випоту [17].

Запропонована нова роль мікробіоти у розвитку деяких видів раку [18, 19], що підкреслює важливість факторів навколишнього середовища. Таким чином, у великій кількості випадків розвиток пухлин може бути пов’язаний з хронічною інфекцією, дієтою, ожирінням, тютюном тощо. [44] (→).

(→) Див. «Синтез» Дж. Райша та ін., РС n ° 2, лютий 2016 р., сторінка 175

Зв’язок між цими різними факторами полягає в індукції хронічного запалення, яке тут можна розглядати як аберрантну і тривалу форму захисної реакції на втрату тканинного гомеостазу (огляд див. [20]).

... До подібності між внутрішньоклітинним паразитизмом та канцерогенезом

На основі різних останніх досліджень, що стосуються Сриптоспорідій, Плазмодій і Theileria (Таблиця III) які підкреслюють незначний внесок еукаріотичних інфекцій у випадки раку, встановлюючи певні аспекти механістики, що пов'язує інфекційні ракові захворювання та апікомплексних паразитів, ми намагаємося в наступному провести інвентаризацію онкологічних процесів, викликаних цими трьома апікомплексними моделями.

(→) Див. Синтез Джулі Разунглз та ін., РС n ° 11, листопад 2013, сторінка 1026

Криптоспоридій: початки та обіцянки моделі миші

Плазмодій фальціпарум і лімфома Беркітта: на шляху до розгадки епідеміологічної таємниці

Лімфома Буркітта - це агресивна лімфома, вперше описана в 1958 році Денисом Буркіттом в Уганді. Це рак, що вражає лімфоцити групи В, переважно вражаючи дітей, які проживають в географічних районах, де малярія є ендемічною, тобто переважно в Екваторіальній Африці та Новій Гвінеї. Лімфома Беркітта також є в інших частинах світу, але на значно нижчих частотах [31]. Зв'язок з апікомплексним паразитом Плазмодій фальціпарум вражає. Тож коли малярія була знищена із Занзібару, Пемби та Леопольдсвіля (нині Кіншаса), біля узбережжя Танзанії, лімфома Буркітта повністю зникла. І навпаки, коли програма викорінення була зупинена, спостерігалися нові випадки малярії, але також нові випадки лімфоми Буркітта [12, 31]. Лімфома Беркітта характеризується взаємною транслокацією прото-онкогену c-Myc у хромосомі 8 та одного з важких або легких ланцюгів генів імуноглобуліну G на 14, 2 або 22 хромосомах [32].

Тейлерія: паразит-трансформер як модель для вивчення туморогенезу

(→) Див. «Синтез» Дж. Марсольє та Дж. Б. Вайтцмана, РС n ° 8-9, серпень-вересень 2014 року, сторінка 772

Обговорення

Внесок молекулярних та клітинних досліджень паразитології у розуміння інфекційного канцерогенезу. Три останні дослідження досліджували внесок у канцерогенез Плазмодій, криптоспоридій і Тейлерія. Плазмодій сприяє трансформації неінфікованих В-клітин за рахунок посилення соматичної гіпермутації та транслокації. Криптоспоридій індукує перехід епітелію в мезенхіму (ТЕМ), порушуючи шлях Wnt/β-катеніну, і Тейлерія викрадає сигнальні шляхи свого господаря, щоб викликати неконтрольоване розмноження. Допомога: індукована активацією цитозиндезаміназа; Ig: імуноглобулін; β-кішка: β-катенін; SCID: важкий комбінований імунодефіцит; GSK3: глікогенсинтаза кіназа-3; APC: аденоматозна поліпозна паличка; PIN1: пептидил-проліл-цис-транс-ізомераза, що взаємодіє з NIMA 1; FBW7: F-box/WD, що містить повторний білок 7.

Здатність викликати апікомплексний рак тільки починає розглядатися. Цілком імовірно, що майбутні дослідження дозволять визначити, чи достатньо паразитарної інфекції для канцерогенезу, чи, швидше за все, безліч факторів навколишнього середовища, таких як ко-інфекції, генетичний склад або харчові звички, викликають захворювання. Поява злоякісних уражень. Порівняльне дослідження еукаріотичних патогенів одного виду дозволило, однак, дозволити значний прогрес у розумінні інфекційної онкології, і об'єднання цих різних моделей дасть можливість у наступні роки пов'язати епідеміологію та інфекційний онкогенез.

Посилання, що цікавлять

Автори заявляють, що не мають ніякого інтересу стосовно даних, опублікованих у цій статті.

Дякую

Ми просимо вибачення у колег, які не змогли цитувати через брак місця. Ця робота була проведена в рамках LABEX «Хто я» з посиланням ANR-11-LABX-0071 та отримала державну допомогу, керовану Національним агентством досліджень в рамках програми інвестицій. Майбутнього з посиланням № ANR-11-IDEX-0005-01. Співпраця між лабораторіями Дж. Вейцмана та Г. Чертада відбувається в контексті проекту PARA-15-RCA, що фінансується епігенетичним та онкологічним планом 2015 р. К. Cheeseman фінансується Фондом медичних досліджень (FRM-SPF20140129419 ).