Nello sviluppo e decorso del tumore al colon-retto, il biofilm batterico sembrerebbe avere un ruolo importante. Conoscere nel dettaglio le specie più coinvolte e le loro alterazioni in sede di patologia potrebbe dunque rappresentare un importante strumento diagnostico e preventivo. Considerando tuttavia la complessità e l´elevata variabilità del microbioma intestinale, nonché della malattia in sé, molte sono le dinamiche da approfondire.

Biofilm e tumore del colon: cosa dice la letteratura

Data la rilevanza dell’argomento sia per la diffusione sia per l’indice di mortalità, Rasoul Mirzaei e colleghi della University of Medical Sciences di Hamadan (Iran), hanno cercato di fare il punto della situazione con un lavoro di revisione pubblicato di recente su Microbial Pathogenesis.

In condizioni di salute, l’epitelio del colon è separato dal microbiota da una barriera mucosale che ne limita il contatto diretto. A questo livello i batteri si trovano in stretta connessione tra loro andando a formare aggregati e una vera e propria matrice eso-polimerica chiamata biofilm. Tale matrice protegge in parte i batteri sia dalla risposta immunitaria sia da farmaci antimicrobici.

L’invasione del biofilm batterico sullo strato mucosale è considerato uno degli step iniziali di patologia intestinali croniche, che rappresentano fattori predisponenti per lo sviluppo di tumori. L’esistenza del biofilm non è tuttavia un aspetto negativo per la nostra salute: lo diventa quando è caratterizzato da proliferazione incontrollata di ceppi potenzialmente patogeni.

Anche il biofilm orale è implicato

Nel caso del tumore al colon-retto è particolarmente abbondante la presenza di Fusobacterium spp. seguito da Campylobacter e Leptotrichia. Sono state raccolte evidenze di un potenziale coinvolgimento anche per Streptococcus gallolyticus. In soggetti sani il biofilm locale è invece caratterizzato dalla presenza di Enterobacteriaceae, Bacteroidetes e Lachnospiraceae. Assenti invece i Fusobacteria che, pur essendo commensali  a livello sia orale sia intestinale, se sfuggono al controllo sembrerebbero comportare problematiche di salute rilevanti. Tra i promotori di proliferazione e virulenza c’è anche il ferro.

Numerosi sono i meccanismi che regolano il ruolo del biofilm batterico nello sviluppo del tumore al colon-retto, compreso l’incremento della permeabilità intestinale (e quindi il contatto con l’ospite) a causa della diminuzione delle proteine di giunzione epiteliale, E-caderina per esempio, e la produzione di metaboliti successivamente coinvolti nella risposta infiammatoria e/o immunitaria.

Tra tutti, per l’acido desossicolico sono stati dimostrati un importante coinvolgimento nello sviluppo tumorale in vivo ed elevate concentrazioni in biopsie di pazienti. L‘acido desossicolico agisce principalmente incrementando l’instabilità genomica e la proliferazione cellulare riducendo di contro i meccanismi di apoptosi. Oltre all’acido deossicolico, anche le poliamine acetilate (1-N acetilspermine, acetilspermidine ecc.) hanno dimostrato un’espressione significativamente maggiore a livello tumorale rispetto ai tessuti sani.

Biofilm e sistema immunitario

Inoltre, è stata dimostrata la capacità da parte di specifiche tossine batteriche di indurre stress e danni genotossici con conseguenti mutazioni e incremento considerevole del rischio oncologico, nonché quella di eludere la risposta immunitaria grazie alla protezione offerta dalla matrice del biofilm.

Determinate specie batteriche, incluse anche nel biofilm, hanno inoltre dimostrato di regolare i livelli di cellule immunitarie quali linfociti o interleuchine. La risposta immunitaria messa in atto dai linfociti Th17 sembrerebbe infatti mediata da vie metaboliche attivate dalla vicinanza fisica tra batterio e ospite. È stato infine dimostrato un ruolo del biofilm anche nell’attivazione di vie di segnalazione, quali IL-17/IL-23 o IL-6/STAT3, e quindi del processo infiammatorio alla base della patologia tumorale.

La presenza del biofilm batterico non è però una caratteristica essenziale della massa tumorale al colon-retto. In alcuni pazienti le biopsie non ne hanno infatti rilevato la presenza: in questi casi tuttavia la prognosi sembrerebbe in generale più favorevole, suggerendo un ruolo del biofilm nel peggioramento delle condizioni cliniche soprattutto a causa di un incremento del processo infiammatorio batterio-mediato.

Nonostante siano ancora molte le dinamiche da chiarire, il biofilm batterico sembrerebbe quindi essere ampiamente coinvolto nell’eziologia e nel decorso del tumore al colon-retto.