Kolon Kanserine Karşı Bağışıklık Sistemi Aracılı Yeni Bir Koruyucu Mekanizma Keşfedildi

Kolon (kalın bağırsak) organımıza ait kök hücrelerin kanserleşmeye karşı nasıl koruma sağladıkları uzun yıllardır araştırılan konulardan biridir. Ocak 2019'da Nature'da yayımlanan çalışmada, kolondaki intestinal kök hücrelerin kanserleşmesini önleyen koruyucu mekanizma keşfedildi. Bu keşif pek çok inflamatuvar hastalığın ve kanserin daha iyi anlaşılmasını sağlayabilir.

Bağırsaklarımız dış ve iç dünyanın bir araya geldiği yerdir. Bağırsak duvarlarındaki hücrelerimiz, dış ortamdan gelen bakteri, besin ve sindirim ürünleriyle karşılaşır. Bu direkt iletişim vücudumuz için hayati önem taşır. Bazı temel besinler ve yararlı bakteriler (gut, mikrobiyom) vücut sağlığı için gereklidir. Ancak bu iletişim bazen zararlı olabilir. Bazı yabancı maddeler, bağırsak epitel (iç astar) hücrlerinde ciddi genetik değişikliklere neden olur. Bu DNA hasarları, bağırsaktaki epitel kök hücrelerde meydana gelirse kanserleşme meydana gelir.

Kanser Gelişimini Önlemek İçin, Kök Hücrelerin DNA Damir Kapasitesi Oldukça Gelişmiştir

DNA hasarı çok büyük olduğunda, apopitoz (programlı hücre ölümü) adı verilen olayla hasarlı hücreler ortadan kaldırılır. Şu ana kadar kök hücrelerin bu tamir mekanizmasını tetiklediği kabul edilmekteydi. Ancak bu yeni çalışmada, bağışıklık sisteminin hasarlı kök hücrelerdeki DNA tamir sistemini etkili bir şekilde gerçekleştirdiği ve kolon kanserini önlediği keşfedildi.

• Kolon ve rektum kanseri hakkında bilinmesi gerekenler

Araştırmacılar, fare modellerinde birincil bağışıklık sisteminin kolondaki genotoksik bileşikleri tanıyıp koruma sistemini aktif hale getirdiğini gözlemledi. Örneğin, bazı gıdalarda doğal olarak bulunan glucosinolates (glikozinolitler) adı verilen bileşikler bulunur. Bu bileşikler hücrelerimize hasar verebilir. Birincil bağışıklık sistemi hücrelerimiz glikozinolitleri tespit ettiğinde interlökin 22 adı verilen bir molekül salgılar. Bu molekül, epitel kök hücrelerinin DNA tamirini önceden tespit etmesine ve hızlı tamir etmesine olanak sağlar. Böylece kanserleşme önlenmiş olur. Bu sistemin bloke edildiği farelerde hızlı bir şekilde kolon kanseri geliştiği gözlemlendi.

Peki bu Keşif Bize ne İfade Ediyor?

• Vücudumuzun kolon kanserine karşı koruma sistemleri geliştirdiği keşfedilmiştir. Aynı zamanda, bağışıklık sisteminin sanıldığından daha karmaşık olduğu bir kez daha anlaşılmış oldu.
• Bağışıklık sistemimiz, sağlıklı büyümeyi ve organların fonksiyonları aynı anda kontrol ediyor.
• Bir sonraki aşamada ise besinlerle intestinal flora, bağırsak duvarı ve bağışıklık sistemi arasındaki ilişkilerin incelenmesi planlanmaktadır.

İLERİ DÜZEY BİLGİ: Çalışmanın Grafik Özeti

IL-22'nin aracılık ettiği epitel kök hücrelerin genotoksik (gen hasarı yapan) strese karşı korunma modeli. Bağırsak bariyerindeki epitel kök hücreleri sürekli olarak çeşitli müdahalelere maruz kalırlar. Bunlar arasında diyetlerde bulunan veya bakteriler tarafından üretilen genotoksinlerin temsil ettiği genomik bütünlüğe yönelik tehditler vardır. Kök hücrelerdeki genom bütünlüğü, genetik koda verilen hasarı sınırlamak ve kanserleşmeyi önlemek için çalışan bir DDR (DNA Damage Response, DNA hasar yanıtı) yolu gerektirir. Bu çalışmanın verileri, AhR reseptörünün, AhR ligandları olarak işlev gören besin kaynaklı genotoksinleri algılamasıyla “genotoksik tehlike” derecesini değerlendiren homeostatik bir düzenleme döngüsünü ifade eder. Bağışıklık sistemine ait ILC3 ve γδ T hücrelerinde AhR sinyalleri IL-22 üretimini kontrol eder. Bağırsak epitelyal kök hücrelerinde IL-22 sinyalleri sırayla DDR bileşenlerini kontrol eder. Özellikle ATM, bir PI3-kinaz benzeri molekül ve DDR'nin önemli bir yukarı akış dönüştürücüsü, kök hücrelerde IL-22 sinyalleşmesi ile yukarı doğru düzenlenmiştir. Genotoksik stresi takiben ATM, sırasıyla DNA onarımını ve apoptozu kontrol eden p53 aktivasyonu ve DDR efektör moleküllerinin p21 ve PUMA ekspresyonu gibi DDR'nin aşağı akım olaylarını kontrol eder. Bu yolun genetik olarak IL-22, IL-22 reseptörü veya AhR içermeyen farelerde rahatsızlıkları, çeşitli genotoksik stres formlarına bozulmuş bir DDR'ye yol açmıştır.

Sonuç olarak, farelerin intestinal epitelyal kök hücrelerinde, IL-22 sinyallemesi veya üretimi bozulduğunda, hücrelerin kontrolsüz çoğalmasına neden olan mutasyonlar birikerek hızlandırılmış kanser gelişimi gösterilmiştir.