Fusobacteriota

Bakit normal sa bibig mo ang 'colon cancer bacterium'

Ang Fusobacteriota, isang phylum (buong sanga ng puno ng bacteria) ng anaerobic at hugis-suliran na bacteria, ay karaniwang nakatira sa bibig bilang tagakabit ng komunidad ng dental plaque: trabahong pang-estruktura, hindi depekto. Pero may isang maliit na clade ng Fusobacterium nucleatum na dumarami sa colorectal na tumor, at kayang buksan ng adhesin nito ang senyas ng cancer.

Dapat bang nasa bibig ko ito? — isang babaeng nagpapatuyo ng kamay sa lababo ng banyo nang gabing-gabi
Phylum
Fusobacteriota
Syn.
Fusobacteria
NCBI
txid32066

Pagsabihin mo ang isang tao na magbanggit ng bacteria na nakatira sa bibig niya at karaniwang makukuha mo ang Streptococcus, o isang kibit-balikat. Halos walang nagsasabi ng Fusobacterium. Gayunman, kung kakayurin mo ngayong gabi ang plaque sa isang ngipin at ilalagay mo ito sa ilalim ng mikroskopyo, malamang na sila mismo ang titingnan mo: mahahaba at manipis na baras, matulis ang dalawang dulo na parang suliran. Fusus ang Latin para sa suliran. Iyon ang buong pangalan, at baka iyon ang pinakatapat na sinabi tungkol sa grupong ito, dahil halos lahat ng kasunod nito sa pahayagan ay sobrang bait o sobrang nakakatakot.

Ano ang Fusobacteriota

Ang Fusobacteriota ay phylum ng Gram-negative, mahigpit na anaerobic at halos hugis-suliran na bacteria na ang pinakakilalang kasapi sa tao ay nabibilang sa oral na genus na Fusobacterium.

Ang phylum ay napakalapad na sanga ng puno ng bacteria — ang antas sa itaas ng class, order, family at genus. Kaya hindi ito iisang bug. Isa itong buong bisig ng buhay, at ang Fusobacterium nucleatum, ang species na pumupuno sa pahayagan, ay isang sanga lamang dito. Tandaan mo ang sukat na iyon; halos bawat kalituhan tungkol sa organismong ito ay galing sa pagpapalit ng sanga sa bisig.

Ilustrasyon: isang hugis-suliran na bacteria na nakahiga na parang biga sa pagitan ng mga kumpol ng bilog na selula sa bahura ng plaque, may ilaw mula sa ilalim

Saan ito nakatira sa katawan

Higit sa lahat, sa bibig. Hindi lamang sa dila at hindi lamang sa ngipin, kundi sa buong arkitektura: ang dental plaque, ang gingival sulcus kung saan nagtatagpo ang gilagid at ngipin, ang tonsil, ang lalamunan. Nang itayo nina Dewhirst ang unang inayos na mapa ng oral microbiome ng tao para sa Journal of Bacteriology, naitala nila ang 619 oral taxa sa labintatlong phyla at hiwalay nilang sinuri ang 36,043 clone ng 16S rRNA gene, at ang Fusobacteria — ayon sa baybay noon — ay isa sa labintatlo 2.

Sa ilalim ng bibig, nagbabago ang larawan. Sa ibabang gut ng malulusog na tao, inilalarawan ang Fusobacterium nucleatum bilang bihira 9. Lumilitaw naman ito sa bituka, sa inunan, sa dugo, sa mga abscess — pero bilang manlalakbay, hindi residente. Ang pagkakaibang iyon, residente rito at bisita roon, ang lumalabas na susi sa buong kuwento.

Ano ang ginagawa nito para sa atin

Dalawang bagay, at gusto kong maging tiyak kung gaano kalakas ang bawat isa.

Hawak nito nang magkasama ang komunidad ng plaque. Hindi pahid ang dental plaque; nabubuo ito nang sunod-sunod, una ang mga unang naninirahan at huli ang mga huling anaerobe, at ang pisikal na layo sa pagitan ng mga selula ng magkakaibang species ang namamahala kung ano ang makakalaki 3. Nakaupo ang Fusobacterium nucleatum sa gitna ng pagkakasunod-sunod na iyon at kumakapit ito sa hindi pangkaraniwang lawak ng mga kapareha — inilarawan itong lumilikha ng mga biyolohikong tulay na nagpapatatag sa dental biofilm na maraming species, at natunton ang kakayahang iyon nang bahagya sa isang adhesin na sensitibo sa galactose na tinatawag na Fap2 11. Ang matatag at maayos na komunidad ang talagang kahulugan ng malusog na bibig. Alisin mo ang tagakabit at hindi ka makakakuha ng mas malinis na bibig; makakakuha ka ng ibang bibig na mas mahirap hulaan.

Mukhang inihahanda nito ang sariling antibiotic ng gilagid. Sa gawaing inilathala sa Infection and Immunity, binuksan ng katas ng cell wall ng F. nucleatum ang human beta-defensin 2 — isang antimicrobial peptide na ginagawa mismo ng gilagid — sa mga gingival epithelial cell sa kultura sa loob ng 2 hanggang 4 na oras. Hindi iyon ginawa ng katas ng cell wall mula sa periodontal na pathogen na Porphyromonas gingivalis. Natagpuan ng parehong papel ang messenger RNA ng beta-defensin 2 sa 14 sa 15 sample ng gilagid na hindi namamaga 4. Ang sariling pagbasa ng mga may-akda ay may papel ang mga commensal na organismo sa pagpapanatiling buo ng epithelial barrier.

Ngayon ang paalala, sabihin nang malinaw, dahil mas mahalaga ito kaysa sa tuklas: wala sa dalawang ito ang pag-aangkin sa kalusugan. Walang nakapagpakita na mas maraming Fusobacterium ang nagpapalusog sa bibig, at walang nagbebenta nito bilang probiotic, at may mabuting dahilan. Ang sinusuportahan ng ebidensiya ay mas makipot at mas kawili-wili — bahaging pang-estruktura at pansenyas ng normal na bibig ang organismong ito, hindi manlulusob na nakapuslit.

Ilustrasyon: bumubuo ng layer sa mineral na ibabaw ang mga bilog na unang naninirahan, nakahalang dito ang mahahabang hugis-suliran na selula, at kumakapit sa kanila ang mga sumunod na selulang iba ang hugis tungo sa iisang maayos na komunidad

Ano ang ginagawa nito laban sa atin

Ang parehong organismo, sa maling lugar, ay talagang delikado.

Sa bibig, matagal na itong kinikilalang kalahok sa sakit sa gilagid. Sa labas ng bibig, itinatala ng isang review sa Current Opinion in Microbiology ang asosasyon nito sa masamang kinalabasan ng pagbubuntis, sa inflammatory bowel disease, sa apendisitis, sa sakit sa puso, sa impeksiyon sa paghinga at sa sindrom ni Lemierre — ang impeksiyon sa lalamunan na kumakalat patungo sa jugular vein 10. Sa mga daga, isang strain ng F. nucleatum na sirang-sira ang fap2 gene ang nagpakita ng 2-log na pagbaba sa paninirahan sa inunan kumpara sa normal na strain, at iyon ay pahiwatig kung paano ito nakakarating sa mga lugar na hindi dapat 11.

Saka may colon. Noong 2012, dalawang grupo ang naglathala sa parehong labas ng Genome Research, nang magkahiwalay at sa magkaibang paraan. Natagpuan nina Castellarin na sobra-sobra ang Fusobacterium sa tisyu ng tumor sa pamamagitan ng RNA sequencing at kinumpirma nila ito sa quantitative PCR sa 99 na tao, sa p = 2.5 × 10⁻⁶ 5. Nagsimula sina Kostic mula sa buong genome sequence ng 9 na pares ng tumor at normal, kinumpirma nila ang pagdami sa 95 pares ng carcinoma at normal, at nakita nila ang bacteria sa loob ng mga tumor sa pamamagitan ng fluorescence microscopy 6. Kapag dalawang lab ang nakarating sa parehong lugar mula sa magkasalungat na direksiyon, kadalasan ay totoo ang tuklas.

Makalipas ang isang taon, dumating ang mekanismo. Ipinakita nina Rubinstein na dumidikit ang FadA adhesin ng F. nucleatum sa E-cadherin sa mga selula ng tao, binubuksan nito ang senyas ng beta-catenin at pinapasigla nito ang paglaki ng selula ng colorectal cancer. Ang puwesto ng pagdikit sa E-cadherin ay nasa isang 11 na amino acid na haba, at inalis ng sintetikong peptide na kumopya sa habang iyon ang epekto. Sa tisyu ng colon mula sa mga pasyenteng may adenoma at adenocarcinoma, ang antas ng fadA gene ay mahigit 10 hanggang 100 beses na mas mataas kaysa sa mga normal na indibidwal 7.

At sa Science, natagpuan nina Bullman na hindi naiiwan ang bacteria: sumama ito sa mga tumor patungo sa malalayong metastasis sa atay, nakaligtas ito sa sunod-sunod na paglipat ng tumor ng tao sa mga daga, at ang paggamot sa mga dagang iyon ng antibiotic na metronidazole ay nagpababa ng dami ng bacteria, ng pagdami ng selula ng cancer at ng pangkalahatang paglaki ng tumor 8.

Ang huling resultang iyon ang pinakamadalas na mali ang sipi. Mga dagang may dalang tumor ng tao iyon. Dahilan iyon para magpatakbo ng trial, hindi paggamot na dapat sundin ninuman.

Ang pangalan — bago at luma

Hanggang kamakailan, hindi man lang saklaw ng code ng pagpapangalan ng bacteria ang antas na phylum, kaya may dalang impormal na pangalan ang mga aklat sa loob ng ilang dekada. Nagbago iyon, at noong 2021, naglathala sina Oren at Garrity ng pormal na pangalan at paglalarawan para sa apatnapu't dalawang phyla ng prokaryote nang sabay-sabay 1. Ang Fusobacteriota ang kasalukuyang pangalan. Ang Fusobacteria ang mas lumang baybay at nananatili itong synonym nito; inililista ng NCBI Taxonomy ang dalawa laban sa parehong entry, kaya ang papel na gumagamit ng alinman sa dalawa ay nagsasalita tungkol sa parehong organismo.

Ano ang hindi sinasabi ng ebidensiya

Dito nagkakamali ang halos lahat ng pagbalita sa phylum na ito.

Noong 2024, isinara ng isang grupong sumusulat sa Nature ang 135 genome ng F. nucleatum — 80 strain mula sa bibig ng mga taong walang cancer, at 55 strain na pinatubo mula sa tumor ng 51 pasyenteng may colorectal cancer. Ang natagpuan nila ay isang paghahati. Ang subspecies na animalis, na matagal nang itinuturing na iisang bagay, ay sa katunayan ay dalawang clade, at isa lamang sa kanila ang naghahari sa tumor. Tumagal ang ganoong anyo sa tisyu ng tumor mula sa 116 pasyente at sa mga stool metagenome mula sa 627 pasyenteng may colorectal cancer laban sa 619 malulusog na tao 9.

Kaya masyadong magaspang para maging totoo ang “ang Fusobacterium ang nagdudulot ng colon cancer.” Ang tumpak na pangungusap ay mas mahaba at hindi gaanong kasiya-siya: isang sub-angkan, na may dalang partikular na gene para makaligtas sa gut, ang dumarami sa colorectal na tumor, makatuwirang may naiaambag sa paglaki ng mga iyon, at bumubuo ng maliit na bahagi ng Fusobacterium na dala ng karamihan sa bibig nila.

Walang consumer test para rito. Walang diyetang naipakitang nagpapagalaw nito. At walang ebidensiya na ang mas malakas na pag-atake sa sarili mong plaque — higit sa ordinaryong pagsipilyo, pagpo-floss at pagpunta sa dentista — ay may ginagawa maliban sa pagguguló sa komunidad na, sa malusog na bibig, tinutulungang hawakan ng phylum na ito 3. Ang dapat dalhin ay hindi ang takot sa isang bacteria. Ito ay na kasinghalaga ng kung anong mikrobyo ito ang kung saan ito nakatira.

Mahahalagang datos

  • Wastong inilathala ang pangalang Fusobacteriota noong 2021, sa papel na pormal na nagpangalan sa apatnapu't dalawang phyla ng prokaryote nang sabay-sabay; ang mas lumang baybay na Fusobacteria ang synonym nito.1
  • Ang Fusobacteria ay isa sa labintatlong phyla sa unang inayos na mapa ng oral microbiome ng tao, isang database ng 619 oral taxa na itinayo kasabay ng pagsusuri sa 36,043 clone ng 16S rRNA gene.2
  • Binuksan ng materyal mula sa cell wall ng Fusobacterium nucleatum ang antimicrobial peptide na human beta-defensin 2 sa epithelial cell ng gilagid sa loob ng 2 hanggang 4 na oras, samantalang hindi ito ginawa ng materyal mula sa pathogen na Porphyromonas gingivalis.4
  • Sa tisyu ng colon mula sa mga pasyenteng may adenoma at adenocarcinoma, ang antas ng fadA adhesin gene ay mahigit 10 hanggang 100 beses na mas mataas kaysa sa mga normal na indibidwal.7
  • Sa 135 saradong genome ng Fusobacterium nucleatum — 80 oral na strain mula sa mga taong walang cancer at 55 strain mula sa tumor ng 51 pasyenteng may colorectal cancer — nahati sa dalawang clade ang subspecies animalis, at isa lang sa kanila, ang Fna C2, ang naghari sa tumor.9

Madalas itanong

Dapat bang nasa bibig ko ang Fusobacterium?

Oo. Karaniwan itong residente ng dental plaque at ng uka kung saan nagtatagpo ang gilagid at ngipin, at isa ito sa labintatlong phyla na naitala sa unang inayos na mapa ng oral microbiome ng tao [s2]. Hindi diyagnosis ang matagpuan ito.

Ang Fusobacterium ba ang nagdudulot ng colon cancer?

Ang tapat na sagot: malakas ang asosasyon, may isang mekanismong naipaliwanag sa selula, at hindi pa tapos ang tanong ng sanhi sa tao. Dalawang malayang grupo sa genomics ang nakitang dumami ito sa tisyu ng tumor noong 2012 [s5][s6], at itinutulak ng FadA adhesin nito ang senyas na may kinalaman sa cancer sa mga selula sa kultura [s7] — pero hindi patunay na ito ang nagsimula ng tumor ang pagdami nito sa tisyu.

Bakit nga tinatawag ito ng headline na cancer bacterium?

Dahil mas magaspang ang headline kaysa sa datos. Ipinakita ng sequencing ng 135 strain na ang pagdami ay pag-aari ng isang sub-clade ng isang subspecies, hindi ng buong Fusobacterium [s9]. Halos lahat ng Fusobacterium sa halos lahat ng bibig ay hindi ang clade na iyon.

Dapat ba akong gumamit ng malakas na mouthwash para maalis ito?

Walang pag-aaral na sumusuporta riyan, at wala akong binanggit dito, dahil wala akong mapangalanan. Estruktural na kasapi ng normal na plaque ang Fusobacterium [s3], at ang pagtanggal sa karaniwang kasapi ng komunidad ay hindi napatunayang paraan para pigilan ang kahit ano. Ang ordinaryong pagkontrol sa plaque at ang dentista pa rin ang rutang may suporta ng ebidensiya.

Ano ang tawag sa phylum na ito noon?

Fusobacteria. Kamakailan lang isinailalim sa code ng pagpapangalan ng bacteria ang antas na phylum, at wastong inilathala ang pormal na pangalang Fusobacteriota noong 2021 [s1]. Parehong organismo ang tinuturo ng dalawang pangalan.

Mga pinagmulan

  1. Oren A., Garrity G. M., International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2021 — doi:10.1099/ijsem.0.005056
  2. Dewhirst F. E. et al., Journal of Bacteriology, 2010 — doi:10.1128/JB.00542-10
  3. Kolenbrander P. E. et al., Nature Reviews Microbiology, 2010 — doi:10.1038/nrmicro2381
  4. Krisanaprakornkit S. et al., Infection and Immunity, 2000 — doi:10.1128/IAI.68.5.2907-2915.2000
  5. Castellarin M. et al., Genome Research, 2012 — doi:10.1101/gr.126516.111
  6. Kostic A. D. et al., Genome Research, 2012 — doi:10.1101/gr.126573.111
  7. Rubinstein M. R. et al., Cell Host & Microbe, 2013 — doi:10.1016/j.chom.2013.07.012
  8. Bullman S. et al., Science, 2017 — doi:10.1126/science.aal5240
  9. Zepeda-Rivera M. et al., Nature, 2024 — doi:10.1038/s41586-024-07182-w
  10. Han Y. W., Current Opinion in Microbiology, 2015 — doi:10.1016/j.mib.2014.11.013
  11. Coppenhagen-Glazer S. et al., Infection and Immunity, 2015 — doi:10.1128/IAI.02838-14

Kaugnay