Immunoterapia e integrazione biologica
Il trattamento con immunoterapia (ICI) è un approccio antitumorale che ha rivoluzionato la gestione del cancro. Contrasta l’evasione del tumore dalla sorveglianza immunitaria, rendendo le cellule tumorali suscettibili al sistema immunitario dell’ospite. I biomarkers tumorali predittivi, come l’espressione del ligando PD-L1, il carico mutazionale e l’instabilità dei microsatelliti, aiutano a identificare i candidati che potrebbero rispondere al trattamento con ICI. Tuttavia, i tassi di risposta complessivi rimangono variabili tra i tipi di cancro. L’influenza del microbiota sul sistema immunitario dell’ospite suggerisce il suo potenziale come modulatore di efficacia e biomarcatore predittivo per l’immunoterapia. Mentre i fattori correlati alla nutrizione, come il peso corporeo, influiscono sugli esiti dell’ICI, il loro significato prognostico indipendente e l’integrazione con i dati del microbioma intestinale per la selezione dei pazienti necessitano approfondimenti.
I batteri intestinali rafforzano il sistema immunitario
Il corpo umano si protegge dal cancro usando il loro sistema immunitario e i batteri nell’intestino, noti come microbioma intestinale, aiutano questo processo in modo significativo. Ad esempio, i topi senza questi batteri hanno meno cellule immunitarie, ma l’aggiunta dei batteri può risolvere questo problema. Inoltre, i batteri intestinali contribuiscono a rendere più efficaci alcuni farmaci antitumorali. Alcuni batteri intestinali aiutano a rendere un trattamento del cancro come l’ICI più efficace contro diversi tipi di cancro. Tuttavia, l’assunzione di antibiotici, che possono causare disbiosi nel microbioma intestinale, potrebbe rendere meno efficaci i trattamenti con ICI. Sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere il ruolo di batteri specifici in questo processo.
Effetto del cancro sui batteri intestinali
Il microbioma intestinale dei malati di cancro differisce da quelli senza cancro. Ad esempio, alcuni batteri come la Veillonella sono più comuni nelle persone con cancro del polmone, del pancreas e del colon-retto non trattato. Il cancro grave spesso fa sì che le persone mangino di meno a causa della perdita di appetito e degli effetti collaterali del trattamento. I cambiamenti nel mangiare, nel movimento intestinale e nelle condizioni dell’intestino possono influenzare notevolmente la composizione microbica intestinale. Inoltre, alcuni batteri sono collegati alla perdita di peso nei malati di cancro, suggerendo che l’infiammazione potrebbe causare cambiamenti nel modo in cui il corpo utilizza il cibo. La relazione tra batteri intestinali e cancro non è completamente compresa, ma è chiaro che il cancro colpisce i batteri intestinali.
La dieta determina la correlazione del microbioma con la ICI
Il tipo di assunzione alimentare influisce notevolmente sul tipo di batteri nell’intestino perché questi batteri si nutrono del cibo e dei nutrienti nell’intestino. Cibi diversi promuovono la crescita di vari batteri. La modifica della dieta può causare cambiamenti temporanei nella composizione del microbioma intestinale, ma anche altri fattori individuali influenzano notevolmente il modo in cui i batteri intestinali rispondono alla dieta. La perdita di peso e il basso peso corporeo spesso segnalano esiti peggiori del cancro. L’effetto della perdita di peso sul trattamento ICI varia tra i vari studi. Un alto indice di massa corporea (BMI) è associato a migliori tassi di sopravvivenza dopo il trattamento con ICI in alcuni tumori, ma non è chiaro come il BMI sia correlato alla sopravvivenza libera da malattia.
La forma del corpo, in particolare la massa muscolare, è un buon indicatore di come andrà il trattamento del cancro. Le persone con più grasso sottocutaneo tendono a vivere più a lungo senza progressione della malattia se trattate con ICI per vari tipi di cancro. Tuttavia, il tipo di grasso e lo stato di altri tessuti possono svolgere un ruolo in questo. Sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere appieno questa relazione. Il trattamento ICI è un’arma potente contro il cancro. Tuttavia, sapere chi risponderà bene rimane una sfida. La ricerca mostra che i batteri intestinali e la nutrizione di un paziente possono prevedere la risposta ICI nel cancro del polmone.
Incorporare questi fattori con marcatori tumorali esistenti potrebbe migliorare le previsioni. Lo stato nutrizionale potrebbe avere un impatto sul legame tra i batteri intestinali e la risposta immunitaria contro il cancro. I metodi di analisi high-tech che uniscono statistiche e apprendimento automatico possono aiutare a trovare gli indicatori migliori. Tuttavia, le complesse relazioni tra questi fattori significano che i cambiamenti in uno (come il grasso corporeo) potrebbero essere compensati da altri (come i batteri intestinali). L’esplorazione di queste combinazioni può offrire spunti per migliorare le risposte ICI. Ed un’altra opzione parallela da sfruttare è quella della modulazione alimentare con biomolecole.
La dieta e le piante medicinali e come modulano microbiota e tumori
Secondo diversi studi, alcune piante hanno qualità antitumorali e possono regolare il microbioma intestinale. Nella presente revisione, i ricercatori esaminano i dati esistenti sugli effetti benefici delle piante medicinali sul microbioma intestinale e sul cancro. Le sostanze chimiche biologicamente attive nelle piante medicinali includono flavonoidi, acidi fenolici, alcaloidi, tannini, composti terpenoidi e sesquiterpenoidi, composti organosolforici (come quelle di aglio, cipolla e brassicacee) e cumarine. Queste sostanze chimiche presentano una vasta gamma di proprietà benefiche tra cui attività antinfiammatoria, antiossidante (quindi chemiopreventiva), antibatterica e antitumorale diretta.
L’uso di piante medicinali è stato collegato a una ridotta infiammazione intestinale locale e sistemica, nonché a un ridotto rischio di malattie come il diabete di tipo 2 e il cancro del colon. I polifenoli sono sostanze bioattive che includono flavonoidi come isoflavoni, antociani, stilbeni, tannini e lignani. Gli antociani sono composti antinfiammatori e antiossidanti che si trovano in frutta e verdura specifiche come mirtilli, melanzane, patate e carote. Isolata dai broccoli, la glucorafanina possiede effetti antibatterici e antitumorali. Le piante vascolari, che si distinguono per i tessuti lignificati noti come xilema, promuovono batteri benefici e migliorano la diversità microbica intestinale.
Associazione tra piante medicinali, microbiota intestinale e cancro
La disbiosi intestinale, che spesso si sviluppa insieme ai disordini metabolici, è associata a una ridotta abbondanza di microbi benefici come Roseburia, Lactobacillus, Eubacterium e Akkermansia muciniphila, nonché a una maggiore abbondanza di microrganismi patogeni come Bacteroidetes, Ruminococcus gnavus ed altri germi Gram-negativi produttori di endotossina (LPS). Le molecole legate alla dieta che ravvivano il microbiota intestinale come le fibre alimentari e l’evodiammina (un alcaloide della Evodia rutaescarpa), così come i prebiotici e i probiotici, possono avere un effetto positivo sugli esseri umani e prevenire la cancerogenesi.
Molecole naturali come l’evodiamina (EVO) e il resveratrolo (RES), presente nell’uva, nelle arachidi, nel vino e nei frutti di bosco, svolgono un ruolo cruciale nell’apoptosi. EVO e RES agiscono inibendo il fattore nucleare kappa B (NF-kB) e consentendo alla proteina Bcl-2 di esercitare il suo effetto proapoptotico. Gli antociani esercitano effetti antiossidanti, riducendo così i livelli di specie reattive dell’ossigeno (ROS) e interleuchina-6 (IL-6), così come l’infiammazione. EVO può anche inibire la ciclossigenasi-2 (COX-2) e l’ossido nitrico sintasi. Di conseguenza, EVO inibisce la neovascolarizzazione e la proliferazione delle cellule tumorali del colon-retto attraverso il fattore di trascrizione STAT-3.
La daidzeina, che viene isolata dai semi di soia, viene metabolizzata dal microbiota intestinale per formare equolo. Questo esercita effetti neuroprotettivi, antitumorali, antiestrogenici e antiangiogenetici e riduce l’espressione del fattore di crescita dell’endotelio vascolare (VEGF). L’equolo abbassa anche l’espressione di Ki67 e cyclin D1/cyclin E1 e aumenta i livelli di caspase-3, che promuovono l’arresto della fase di crescita del ciclo cellulare. Vachellia tortilis può inibire Klebsiella, Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa in vitro, oltre a esercitare effetti citotossici, in particolare sulle cellule di carcinoma epatico.
I polifenoli del thè verde derivati dalle foglie di Camellia sinensis hanno anche proprietà antinfiammatorie e antiossidanti. I polifenoli riducono lo stress ossidativo correlato all’infiammazione sui microrganismi intestinali e forniscono una fonte di carbonio per il metabolismo dei batteri. Inoltre, i polifenoli possono inibire la proliferazione di Campylobacter jejuni, Bacillus cereus, Escherichia coli, Clostridium perfringens, Legionella pneumophila e Helicobacter pylori. I polifenoli del thè verde possono anche indurre la proliferazione eccessiva di Faecalibacterium, Bifidobacterium, Eubacterium e Roseburia, che aumenta il livello di acidi grassi a catena corta benefici (SCFA).
Gli agrumi tra cui Citrus reticulate, Citrus sinesis, Citrus depressa, Citrus aurantium e Citrus tangerine contengono nobiletina, che mostra proprietà citotossiche contro le cellule tumorali del colon. Il licopene, un carotenoide presente nella frutta rossa e nelle verdure come i pomodori, agisce attraverso la regolazione dei segnali dei fattori di crescita, l’induzione dell’inibizione del ciclo cellulare e la stimolazione dell’apoptosi. Il licopene sovraregola l’espressione del soppressore tumorale della proteina proapoptotica Bcl-2 e p53. La quercetina, un flavonoide presente nella frutta e nella verdura, mostra proprietà pro-ossidanti e antiossidanti ed inibitori sull’angiogenesi.
Il sulforafano, isolato dai broccoli, regola l’espressione genica, blocca l’attività di NF-kB ed esercita effetti chemiopreventivi. È notoriamente associato alla prevenzione del tumore mammario, dell’ovaio e della prostata assieme ad altri componenti delle brassicacee che sono l’indol-3-metanolo (I3C) ed il di-indolilmetano (DIM). Questi fungono da antagonisti dei recettori ormonali e possono agire sia da preventivi della trasformazione oncogena, che soppressori diretti della proliferazione tumorale.
- A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD; specialista in Biochimica Clinica.
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