En nyligen genomförd studie av forskare vid University of California, San Diego School of Medicine och andra institutioner har belyst hur föreningen kolibaktin skadar DNA, vilket ger insikter om dess potentiella koppling till cancer. Colibactin är ett genotoxin som produceras av vissa stammar av Escherichia coli (E. coli) bakterier, och det har varit inblandat i utvecklingen av kolorektal cancer. Studien, publicerad i tidskriften Nature Chemical Biology, syftade till att dechiffrera de specifika mekanismerna genom vilka kolibaktin orsakar DNA-skador och bidrar till cancerbildning.

Huvudresultaten av studien:

Kolibaktin bildar DNA-addukter:Forskarna fann att kolibaktin bildar kovalenta addukter med DNA, som är stabila kemiska modifieringar av DNA-strukturen. Dessa addukter stör den normala funktionen av DNA, vilket kan leda till mutationer och genomisk instabilitet.

Alkylering av DNA-baser:Kolibaktin observerades att primärt alkylera guaninbaser i DNA, vilket orsakar strukturella förändringar som kan störa DNA-replikation och reparationsprocesser. Denna alkyleringsskada kan resultera i felläsning av genetisk information under celldelning, vilket ökar risken för mutationer.

Rollen för reaktiva syrearter (ROS):Studien visade att kolibaktins DNA-skadande effekter involverar generering av reaktiva syrearter (ROS) i celler. ROS är mycket reaktiva molekyler som kan orsaka oxidativ skada på DNA och andra cellulära komponenter. Kolibaktin inducerar produktionen av ROS, vilket bidrar till DNA-adduktbildning och genomisk instabilitet.

Konsekvenser för cancerutveckling:

Resultaten av studien tyder på att kolibaktins förmåga att bilda DNA-addukter och inducera oxidativ stress kan spela en avgörande roll i utvecklingen av kolorektal cancer. Kolibaktinproducerande E. coli-stammar har hittats i högre antal hos individer med kolorektal cancer, och närvaron av kolibaktin-DNA-addukter i tumörvävnad stöder ytterligare dess inblandning i cancerbildning.

Att förstå mekanismerna för kolibaktin-inducerad DNA-skada är avgörande för att utveckla riktade terapier och förebyggande strategier mot kolorektal cancer. Ytterligare forskning behövs för att undersöka de specifika molekylära vägarna som är involverade i kolibaktins genotoxicitet och för att bedöma potentialen för att modulera dessa vägar för att minska cancerrisken i samband med kolibaktinproducerande E. coli.

Sammanfattningsvis ger studien viktiga insikter i de molekylära mekanismer genom vilka kolibaktin skadar DNA, vilket bidrar till vår förståelse av dess potentiella roll i utvecklingen av kolorektal cancer. Framtida forskning bör fokusera på att utforska terapeutiska ingrepp som kan blockera eller reparera kolibaktin-inducerad DNA-skada för att förebygga eller behandla kolorektal cancer.