De l'infection à l'inflammation au cancer: les scientifiques proposent de nouveaux indices

L'inflammation chronique du foie, de l'estomac ou du côlon, souvent due à une infection par des virus et des bactéries, est l'un des principaux facteurs de risque de cancer de ces organes. Des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT) aux États-Unis étudient cette question depuis plus de trois décennies et maintenant, dans un nouveau document publié en ligne cette semaine, ils offrent les indices les plus complets sur les mécanismes moléculaires sous-jacents potentiels..
Une bactérie appelée Helicobacter pylori provoque des ulcères d'estomac et le cancer chez l'homme. Helicobacter hepaticus a un effet similaire chez les souris, les chercheurs l'ont donc utilisé comme modèle pour étudier comment une telle infection bactérienne altère les gènes et les substances chimiques dans le foie et le côlon.
Ils écrivent sur leurs conclusions dans un article publié en ligne dans le numéro du 11 juin Actes de l'Académie nationale des sciences, PNAS.
Peter Dedon, professeur d'ingénierie biologique au MIT, est l'un des quatre auteurs principaux du document. Le génie biologique est l'endroit où les scientifiques de la vie moléculaire travaillent avec des ingénieurs pour découvrir le fonctionnement des systèmes biologiques. les connaissances qui en résultent peuvent être utilisées pour développer de nouvelles technologies médicales.
Dedon et ses co-auteurs espèrent que leurs découvertes aideront d'autres chercheurs à trouver des moyens de prédire les problèmes de santé causés par l'inflammation chronique et de concevoir des médicaments pour l'arrêter.
"Si vous comprenez le mécanisme, vous pouvez concevoir des interventions", a-t-il déclaré dans un communiqué. "Par exemple, que faire si nous développons des moyens pour bloquer ou interrompre les effets toxiques de l'inflammation chronique?"
L'inflammation est une réaction naturelle du corps à une infection ou à une plaie, mais si l'inflammation persiste trop longtemps, elle peut endommager les tissus sains.
Une étude publiée récemment dans Le lancette ont constaté que l'inflammation causée par des infections représentait environ 16% des nouveaux cas de cancer dans le monde.
L'inflammation commence lorsque le système immunitaire détecte des dommages aux cellules ou des agents pathogènes: ces deux facteurs sont des menaces potentielles pour la santé. Cela déclenche une poussée de cellules immunitaires appelées macrophages et neutrophiles qui viennent nettoyer et éliminer la menace. Ils engloutissent les organismes envahissants, les cellules mortes, les débris et les matériaux libérés par les cellules mortes ou endommagées, telles que les protéines, les acides nucléiques et d'autres molécules.
En plus d'éliminer ces matériaux, les cellules immunitaires produisent des produits chimiques hautement réactifs pour décomposer les bactéries. Et il semble que c'est cette partie du processus qui est liée au risque de cancer, car, comme l'a expliqué Dedon, «en engloutissant les bactéries et en rejetant ces produits chimiques réactifs, les produits chimiques diffusent également dans les tissus».

Si l'inflammation persiste, le tissu est constamment baigné dans les produits chimiques réactifs.
Pour la nouvelle étude, financée par le National Cancer Institute, Dedon et ses collègues ont étudié des souris infectées par H. hepaticus pendant 20 semaines. Après 10 semaines, les souris ont développé une colite et une hépatite sévères et à 20 semaines, certaines ont également développé un cancer du côlon.
Au cours des 20 semaines, ils ont examiné les lésions tissulaires chez les souris et ont évalué les dommages à l’ADN, à l’ARN et aux protéines. Ils ont également identifié les gènes activés et désactivés.
Ils ont constaté que les niveaux de l'un des produits endommagés dans l'ADN et l'ARN, la chlorocytosine, étaient bien corrélés à la gravité de l'inflammation. Cela pourrait servir de marqueur pour prédire le risque d'inflammation chronique chez les patients présentant des infections dans le côlon, le foie ou l'estomac, ont indiqué les chercheurs.
Mais Dedon a déclaré que cela ne signifie pas nécessairement que vous pourriez utiliser un tel marqueur pour prédire le risque de cancer de ces molécules endommagées.

Les chercheurs ont également remarqué que le foie réagissait différemment au côlon.
Lorsque l'ADN d'un tissu sain est attaqué, il déclenche un mécanisme qui tente de réparer l'ADN. Les chercheurs ont constaté que la réparation de l'ADN était plus active dans le foie que dans le côlon, même si les deux avaient subi des dommages à l'ADN.
Une autre différence était que, dans le côlon, mais pas dans le foie, les neutrophiles libéraient de l'acide hypochloreux (un constituant de l'eau de Javel). Cet acide provoque des dommages importants aux molécules comme l'ADN, l'ARN et les protéines en fixant un atome de chlore. C'est un moyen efficace de tuer les bactéries, mais si l'acide pénètre dans les tissus environnants, il peut causer des dommages similaires aux cellules épithéliales de la muqueuse du côlon.
Dedon a dit:
"Il est possible que nous ayons une sorte de double coup dur [dans le côlon.] Vous avez cette bactérie qui supprime la réparation de l'ADN, en même temps que vous avez tous ces dommages dans le tissu suite à la réponse immunitaire au bactérie."
L'équipe a également identifié deux autres types inconnus de lésions de l'ADN, les molécules spiroiminodihydantoïne et guanidinohydanotoïne, qui résultent de l'oxydation de la guanine, un élément constitutif de l'ADN.
Ils envisagent maintenant d'examiner les mécanismes de plus près, par exemple pour découvrir pourquoi certains types de dommages à l'ADN sont plus fréquents que d'autres.
Écrit par Catharine Paddock PhD

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