I gliomi e le metastasi cerebrali, rappresentano le forme più comuni di tumori maligni del cervello negli adulti e, nonostante la terapia massimale con chirurgia, radioterapia e trattamenti sistemici, gli esiti non sono sempre favorevoli. Alla luce di ciò risulta fondamentale conoscere il microambiente tumorale cerebrale e identificare i fattori che modellano l’ambiente immunitario tumorale, come ad esempio il microbiota intratumorale. Per tale motivo i ricercatori hanno condotto uno studio, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Medicine, per indagare la presenza di microrganismi ed elementi microbici in soggetti con glioma e metastasi cerebrali.
Microbiota e tumori cerebrali
Il microbiota rappresenta un importante regolatore dell’immunità tumorale, con un ruolo meccanicistico nella progressione del cancro, in particolare nell’infiltrazione immunitaria del tumore. Studi recenti, hanno mostrato la presenza di cellule microbiche e materiale genetico all’interno del microambiente tumorale ed in particolare, per quanto riguarda i tumori cerebrali, sono stati rilevati acidi nucleici batterici sia nei gliomi sia nelle metastasi cerebrali. Inoltre, è stato scoperto che i gliomi ospitano peptidi batterici legati all’HLA di classe II, riconosciuti dai linfociti infiltranti il tumore.
Segnali batterici nei tumori cerebrali primari e metastatici
Segnali distinti di rRNA 16S sono stati rilevati in stretta prossimità del nucleo, indicativi di localizzazione intracellulare e ulteriori distribuzioni, tra cui una distribuzione citoplasmatica, adiacente alla membrana, ed extracellulare. I segnali di rRNA 16S variavano in dimensioni e morfologia, con alcuni coerenti con batteri intatti (circa 2 μm) e altri che presentavano modelli punteggiati, suggerendo la potenziale presenza sia di cellule batteriche intatte che di rRNA 16S batterico frammentato. Anche il lipopolisaccaride batterico (LPS) è stato rilevato, con una localizzazione sia intracellulare che extracellulare.
Firme batteriche specifiche nei tumori cerebrali primari e metastatici
Sono stati identificati 34 taxa batterici in totale nei campioni di gliomi e metastasi cerebrali. Di questi, 16 taxa sono stati associati al microbiota commensale umano, rappresentando un potenziale segnale biologicamente significativo. I taxa batterici intratumorali da erano prevalentemente anaerobi intracellulari Gram-negativi (ad esempio, Prevotella, Fusobacterium e Capnocytophaga), nonché taxa intracellulari facoltativi (ad esempio, Neisseria) ed extracellulari (ad esempio, Gemella).
Correlazione tra microbiota intratumorale e microbiota orale e intestinale
Si è osservato come diversi taxa batterici orali e intestinali associati a tumori cerebrali si sovrapponevano ai taxa batterici intratumorali, identificati utilizzando l’amplicone 16S o il sequenziamento metagenomico (Prevotella, Capnocytophaga Streptococcus e Bifidobacterium), suggerendo una potenziale correlazione tra il segnale batterico intratumorale e il microbiota orale e intestinale. In dettaglio nei campioni tumore – saliva è stata riscontrata una sovrapposizione tra il segnale batterico tumorale e il microbioma salivare, compresa tra una e tre specie per paziente, tra cui Prevotella, Veillonella, Neisseria, Streptococcus e Bifidobacterium tra le altre. In media, il 79% della lunghezza totale delle sequenze rilevate nel tumore presentava una sovrapposizione con sequenze batteriche salivari. Per quanto riguarda i campioni tumore – feci la sovrapposizione di sequenza è stata rilevata in una delle 19 coppie tumore-campione di feci (Bifidobacterium corrispondenza della lunghezza del 50%).
Associazione tra microbiota orale e intestinale e esito clinico
Firme batteriche distinte orali e intestinali erano correlate alla progressione intracranica post-resezione. Nello specifico, queste firme orali e intestinali includevano taxa rilevati anche all’interno del tumore, come Fusobacterium e Veillonella.
Conclusioni
I risultati evidenziano una complessa interazione tra elementi batterici intratumorali, microambiente tumorale cerebrale e comunità microbiche distanti. Questo potrebbe rappresentare la base per studi futuri volti alla determinazione dei meccanismi che guidano il trasferimento del segnale 16S ai tumori cerebrali, il loro ruolo causale nel modellare l’epitelio tumorale e il loro impatto sulla progressione del tumore cerebrale. Infine, la composizione del microbiota può essere fortemente influenzata da fattori geografici, ambientali e di stile di vita e, pertanto, potrebbe rappresentare un ulteriore obiettivo per impostare le strategie terapeutiche.
