Een recent onderzoek door onderzoekers van de Universiteit van Californië, de San Diego School of Medicine en andere instellingen heeft licht geworpen op de manier waarop de verbinding colibactine DNA beschadigt, waardoor inzicht wordt verkregen in het mogelijke verband met kanker. Colibactine is een genotoxine dat wordt geproduceerd door bepaalde stammen van de Escherichia coli-bacterie (E. coli), en is betrokken bij de ontwikkeling van colorectale kanker. De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Chemical Biology, had tot doel de specifieke mechanismen te ontcijferen waarmee colibactine DNA-schade veroorzaakt en bijdraagt ​​aan de vorming van kanker.

Belangrijkste bevindingen van het onderzoek:

Colibactine vormt DNA-adducten:De onderzoekers ontdekten dat colibactine covalente adducten vormt met DNA, dit zijn stabiele chemische modificaties aan de DNA-structuur. Deze adducten verstoren de normale functie van DNA, wat mogelijk kan leiden tot mutaties en genomische instabiliteit.

Alkylatie van DNA-basen:Er werd waargenomen dat colibactine voornamelijk guaninebasen in DNA alkyleert, waardoor structurele veranderingen worden veroorzaakt die de DNA-replicatie en herstelprocessen kunnen verstoren. Deze alkyleringsschade kan resulteren in het verkeerd lezen van genetische informatie tijdens de celdeling, waardoor het risico op mutaties toeneemt.

Rol van reactieve zuurstofsoorten (ROS):Uit het onderzoek bleek dat de DNA-beschadigende effecten van colibactine gepaard gaan met het genereren van reactieve zuurstofsoorten (ROS) in cellen. ROS zijn zeer reactieve moleculen die oxidatieve schade aan DNA en andere cellulaire componenten kunnen veroorzaken. Colibactine induceert de productie van ROS, wat bijdraagt ​​aan de vorming van DNA-adducten en genomische instabiliteit.

Implicaties voor de ontwikkeling van kanker:

De bevindingen van de studie suggereren dat het vermogen van colibactine om DNA-adducten te vormen en oxidatieve stress te veroorzaken een cruciale rol kan spelen bij de ontwikkeling van colorectale kanker. Colibactine-producerende E. coli-stammen zijn in grotere aantallen aangetroffen bij personen met colorectale kanker, en de aanwezigheid van colibactine-DNA-adducten in tumorweefsel ondersteunt de betrokkenheid ervan bij de vorming van kanker verder.

Het begrijpen van de mechanismen van door colibactine geïnduceerde DNA-schade is essentieel voor het ontwikkelen van gerichte therapieën en preventieve strategieën tegen colorectale kanker. Verder onderzoek is nodig om de specifieke moleculaire routes te onderzoeken die betrokken zijn bij de genotoxiciteit van colibactine en om het potentieel te beoordelen voor het moduleren van deze routes om het kankerrisico geassocieerd met colibactine-producerende E. coli te verminderen.

Concluderend biedt de studie belangrijke inzichten in de moleculaire mechanismen waarmee colibactine DNA beschadigt, wat bijdraagt ​​aan ons begrip van de potentiële rol ervan in de ontwikkeling van colorectale kanker. Toekomstig onderzoek zou zich moeten concentreren op het verkennen van therapeutische interventies die door colibactine geïnduceerde DNA-schade kunnen blokkeren of herstellen om colorectale kanker te voorkomen of te behandelen.