Bakteriler Kansere Yol Açar mı?

9 Haziran 2017 Çağlayan Taybaş

Kanserin ne olduğunu az çok biliyorsunuzdur. Bir grup hücrenin isyana kalkışması ve yeni yerler keşfederek kendi bağışıklık sistemine saldırmasıdır. Bakteriler de diğer vücut hücreleri gibi çeşitli ihtiyaçları için diğer hücrelerle sürekli iletişim ve koordinasyon halindedir. Yiyecek bulurken, kendini savunurken, başka hücrelere saldırırken veya arkadaşlarına yardım ederken sürekli iletişim kurmak zorundadırlar. Vücudumuzdaki tüm hücreler aynı dili kullanırlar. Belirli kimyasal moleküller aracılığıyla durmadan bilgi alış verişi yaparlar.

Bakteriler ve Kanser Türleri

Hem dışarıdan aldığımız bakteriler hem de içimizde yaşayan bakterilerin önemini bilseydiniz bu küçük canlılara daha çok saygı duyardınız. İnsanlardaki gelişimin %20’si dışarıdan bizi hasta eden bakteri ve virüsler sayesinde gerçekleşir. Vücudumuzda yaşayan bu canlıların bazıları bize yardım ederken, bizi hasta edenler de aslında bağışıklık sistemimiz başta olmak üzere daha dayanıklı kılmak üzere hizmet ediyor. Tabii hepsi değil. Bazı virüslerin ve bakterilerin sağlıklı hücreleri kanserleşme sürecine soktukları keşfedildi. Henüz hücresel mekanizmayı tam bilmiyoruz ama H. pylori, S. enterica, B. fragilis ve S. typhi’nin kanserle bağlantısı olduğu gün yüzüne çıktı.

İleri Okuma: Helicobacter Pylori Ne Yapar?

Moleküler biyolojide teknikler geliştikçe hücrelerin sinyal mekanizmalarını da daha iyi çözümlemeye başladık. Bazı mikroplar kimyasal moleküller aracılığıyla çevrelerindeki insan hücrelerinde önemli değişimlere neden olabiliyorlar. İnflamasyon yaratabiliyorlar. Yani bakteriler rahatsız edilirse komşularına da rahat vermiyor, sürekli huzursuzluk çıkarıyorlar.

Mutasyonlar

Kanserin oluşmasının en büyük nedeni hücre genetiğinde meydana gelen mutasyonlardır. Bazen bu mutasyonlar hayat tarzımızın sonucunda oluşur bazen de onları anne babamızdan almışızdır. DNA’mızdaki mutasyonları tamir edemezsek zaman içinde birikir ve beklenmedik bir anda hücre kanserleşme sürecine girebilir. Bir hücre kanserli olduğunda isyan bayraklarını çeker, kendi yapısını değiştirir. Hücreleri bu duruma getirmeden önce mutasyona sebep olacak kanserojen maddeleri imha etmeliyiz.

İleri Okuma: DNA Mutasyonları Nasıl Olur?

Dünyada her yıl milyonlarca kanser vakası enfeksiyonlar tarafından oluyor. Enfeksiyonların nasıl oluyor da kansere sebep olduğunu henüz bilmiyoruz. Dünya Sağlık Örgütü (WHO) birkaç virüs (HPV, HepB ve HepC) ve bir bakteri (Helikobakter pyori) dışında hiçbir mikrobu kanserojen ilan etmedi ama enfeksiyonların kansere yardım ettiği gün gibi ortada. Akciğerdeki chlamydia enfeksiyonları akciğer kanserine, genital boşaltım sistemindeki gonorrhoeae (bel soğukluğu mikrobu) ise kendi bölgesinde kansere yardım ediyor. Ayrıca E. Coli ve Salmonella gibi bakterilerinde sırasıyla kolon ve mesane kanserine yardım ettiklerini gösteren kanıtlar var.

Hücreler Ne Oluyor da Kanser Oluyorlar?

Bakterilerin nasıl kanser yaptıklarını öğrenmek istiyorsak, öncelikle bir hücrenin nasıl kanserleşme sürecine girdiğinden bahsetmemiz gerek. Sizi onlarca tuhaf isimli molekülden bahsederek sıkmayacağım. Bilmemiz gereken temel şeyler hücrenin kendi içindeki sinyal mekanizmasının bozulduğudur. Hücre genomunda bazı mutasyonlar sonucu hücre bölünmesi doğru çalışmaz. Normalde çok kontrollü ve ihtiyaç oldukça bölünen hücreler kanser hücresi olduktan sonra dur durak bilmeden kontrolsüzce bölünmeye başlar. Programlı hücre ölümü (apoptoz) sinyal mekanizmaları devre dışı kalmıştır. Kanserli hücre kendini öldürmediği gibi dışarıdan ona saldıran T hücrelere de yanıt verir. Kendisine yapılan bir taarruzu engelleyip, karşılık verebilir. İlaçlar birçok zaman bu yüzden işe yaramıyor. Hücre kendini öylesine kapatıyor ki, ABC transporter proteinleri gelen ilaçları içeri almıyor. İçeri güç bela girmiş ilaçları da hemen dışarı püskürtüyor.

Bakteriler hücre içi sinyal mekanizmalarını bozarak veya doğrudan DNA’ya zarar vererek kansere neden olabilirler. Bunların yanında bazı lokal etkiler ve kanın yapısında yaptıkları değişimler de var. Araştırmalara göre bazı bakteriler DNA hasarını tespit etmekle sorumlu hücre yolağını hedef alıyor. Bu mekanizma bozulduğunda ise hücre artık kendi DNA’sındaki mutasyonları tespit edemiyor ve kanser kaçınılmaz hale geliyor.

DNA’ya Zarar Veren Toksinler

Hücre DNA’sı zarar gördüğünde dengeler alt üst olur ve her şey ters gitmeye başlar. Vücudumuzda 30 trilyon bakteri yaşıyor, her saniye dışarıdan da binlerce, milyonlarca bakteriye maruz kalıyoruz. Bu mikropların bazıları DNA’nın kararlılığına zarar verecek kimyasal moleküller salgılarlar. Bu toksinler eğer başarılı olup da görevlerini yerine getirirlerse tümör engelleyici genler zayıf düşebilir. Zincirleme tepkimelerin sonucunda ise hücreler kansere yakalanır.

Şimdiye kadar kansere neden olduğu kanıtlanmış ve iyi araştırılmış 4 toksin vardır. Bunlar E. Coli’nin kolibaktin toksini, gram negatif bakterilerden salgılanan CDT (cytolethal distending toksin), Shigella dizanteri bakterisinden gelen Shiga toksini ve N. gonorrhoeae’dan endonükleaz toksinidir. Şimdi bunları inceleyelim.

Bakteriyel Toksinler

Kolibaktin toksini en çok çalışan bakteriyel toksindir. Genomik adalar adı verilen özel bir genetik ağ tarafından üretilirler ve bakteriler arasında paylaşılabilir. Bu gen bölgesi ribozomlar tarafından üretilmeyen sıradışı bir enzim (poliketid sentaz) üretir. E. coli bakterileri bağırsaklarda çok uzun süre hayatta kalabilir. Bunun sonucunda da zaman içinde kolon kanserinin oluşumuna yardım edebilir.

Gram negatif bakterilerinden salgılanan CDT de DNA’ya saldırır. Bu toksin üç parçadan oluşur: A, B ve C parçaları. B kısmı asıl aktif olan parçadır ve A ile C’yi hücrenin içine girmek için kullanır. Hücreler onu dışardan veziküller içinde alır ve endoplazmik retikuluma taşır. Burada tüm parçalar düzgün biçimde katlanır ve aktif hale gelerek DNA’ya doğru yol alırlar. Bu toksin DNA’da çift zincir kırılmalarına neden olarak mutasyon yaratır. Mutasyona uğramış DNA zaman içinde kontrollü bölünebilme yeteneğini kaybeder. Bütün bunların sonucunda hücre yavaş yavaş kanser olmaya başlar.

DNA Hasar Yanıtlarını Manipüle Eden Bakteriler

Eğer yazıyı buraya kadar okuduysanız konuyla yakından ilgileniyorsunuz demektir. Şimdi biraz daha moleküler seviyelere iniyoruz. Bakteriler DNA’nın çift zincirli yapısında birçok kırılmaya yol açabilirler. Aynı zamanda bu kırılmaları tespit edecek mekanizmaları da bozabilirler. Bunu yapmaları için DNA hasar tespiti yapan proteinleri ve hayati önem taşıyan p53 yolağını hedef almaları gerekir. p53 yolağı bozulduğunda hücre bölünmesi kontrolden çıkar ve kanserleşme süreci başlamış olur.

Bir kanser araştırmacısına “gözlerini kapat ve aklına ilk gelen şeyi söyle” deseniz size muhtemelen “p53” yanıtını verir. TP 53 geninden üretilen p53 proteini hücre döngüsünü düzenleyen bir transkripsiyon faktörüdür. En çok araştırılan proteinlerden biridir ve kanserin gelişimini önlemede en önemli moleküldür. Hücre strese girdiğinde p53 bunu anlar ve hemen makineleri durdurup şalterleri indirir. Yani hücre döngüsü ve metabolik olaylar hemen durup, programlı hücre ölümü başlar. Hücrenin strese girmesi demek bir şeylerin ters gittiği anlamına gelir. Böyle bir durumda bölünmek yapılabilecek en tehlikeli iştir! Kanserlerin yarısında TP53 geninde mutasyon görülür. Bu mutasyon p53 proteininin çalışmasını engelleyerek kanser oluşumuna yardım eder. Kansere neden olan birçok virüs de p53’ün davranışını değiştirir.

Chlamydia trachomatis cinsel yolla bulaşan ve her yıl 100 milyon insanı hasta eden bir bakteridir. Hastalık herhangi bir belirti göstermez ve serbest radikaller aracılığıyla epigenetik mekanizmaları bozar. Zamanla hücrenin iç dinamikleri bozulur, hücre büyümesi hızlanır ve daha fazla bakteri içeri girmeye başlar. Bu bakterinin diğer hedefi ise p53 proteinidir. p53’ün yapısını bozarak bakteriye yardım eden belirli moleküllerin üretimini sağlar. Metabolizmadaki bu değişiklik ise hem hücreyi kanserleştirir hem de düşük oksijenli ortamda hayatta kalmasını sağlar.

İleri Okuma: Serbest Radikaller Dost mu Düşman mı?

Kansere Arka Kapıdan Ulaşmak

Şimdiye kadar hep bakterilerin doğrudan DNA’yı etkilediklerini yazdık. Kanserin oluşması için başka yollar da var. Örneğin uzun süreli inflamasyon DNA’nın yapısında değişikliğe sebep olarak kansereyol açabilir. İnflamasyon durumunda hücre strese girmiş durumdadır ve serbest radikaller bolca üretilir. Bu moleküller DNA’da kırılmalara ve mutasyonlara neden olabilir. İnflamasyonun yanında ultraviyole ışık, radyasyon da DNA mutasyonlarına yol açabilir.

Chlamydia trachomatis reaktif oksijen türlerinin (ROS) sayısını artırarak mitokondrinin faaliyetini değiştirebilir. Mitokondriye müdahale ederek daha fazla ROS üretilmesini sağlar. ROS’ların sayısının artması da hücrenin savunmasını azaltacağı için bakteriler için her şey daha güzel olacak.

İleri Okuma: İnflamasyon Mitokondri Davranışını Değiştiriyor

Bakterilerin kansere sebep oluşlarında bilmemiz gereken en önemli noktalardan biri kısa süreli değil uzun süreli hastalıkların kansere yardım ettiğidir. Hücrelerimizin savunma sistemleri oldukça iyidir. Yaratılan hasar çok uzun sürelerde birikmiş olmalı ki hücreye gerçekten zarar versin.

Bakterilerin kanser üzerindeki etkilerini araştırmak çok karmaşık bir konudur çünkü açık ve net bir mekanizma yoktur. Elimizde sadece belirli ipuçları var. Bu noktalardan yola çıkarak insan hücreleri ve bakteriler arasındaki etkileşimi anlamaya çalışıyoruz.

Hazırlayan: Çağlayan Taybaş