Les antibiotiques peuvent augmenter la croissance du mélanome dans les os en appauvrissant le microbiome

Une nouvelle étude chez la souris suggère que les antibiotiques peuvent accélérer la croissance du mélanome qui s’est propagé aux os en perturbant le microbiome intestinal et en affaiblissant la réponse immunitaire. Les résultats ont été publiés dans Le Journal d’investigation clinique et présenté lors de la réunion annuelle 2022 de l’American Society for Bone and Mineral Research (ASBMR).

Notre microbiome dans la santé et la maladie

Le microbiome intestinal est la collection de billions de microbes, y compris des bactéries, des virus et des champignons qui vivent dans nos intestins. Les bactéries sont les membres les plus étudiés de notre microbiome intestinal, et nous hébergeons chacun environ 200 à 1000 espèces de bactéries dans notre intestin. La recherche a montré que la composition de notre microbiote intestinal peut influencer la santé de notre corps pendant la maladies telles que les maladies auto-immunes et les troubles inflammatoires de l’intestin. De plus, le microbiome a également été impliqué dans la santé du tissu osseux, notamment en régulant la densité minérale osseuse et le développement du squelette ainsi que l’ostéoporose (affaiblissement des os).

De nombreux types de cancer se propagent couramment (métastasent) vers des sites distants du corps, y compris le mélanome, un cancer de la peau agressif qui se propage souvent aux os. Une fois métastasés, les patients ont généralement un taux de survie à 5 ans de seulement 30 %. Il est important de noter que la perturbation et les déséquilibres du microbiome (connus sous le nom de dysbiose) ont été liés à la progression du cancer, mais le rôle du microbiome dans la croissance des tumeurs osseuses est inconnu.

Dans la présente étude, des chercheurs de l’Université Emory ont utilisé des modèles de souris pour étudier comment le microbiome influence la réponse immunitaire et la croissance du mélanome dans les os.

La perturbation du microbiome augmente la croissance des tumeurs osseuses

Les scientifiques ont modélisé la propagation du mélanome dans les os en injectant des cellules de mélanome humain soit dans le cœur (intracardiaque) soit directement dans l’os du tibia de la jambe (intratibial) chez la souris. Leurs microbiomes ont également été épuisés à l’aide d’un cocktail d’antibiotiques à large spectre, notamment l’ampicilline, la vancomycine et le métronidazole. Les tests ont révélé que le traitement antibiotique supprimait > 99 % du microbiome et que la croissance tumorale était significativement plus élevée chez les souris ayant reçu des antibiotiques par rapport aux témoins non traités.

Pour exclure tout effet accidentel « hors cible » des antibiotiques qui pourrait être à l’origine de la croissance tumorale, les chercheurs ont répété l’expérience avec des antibiotiques dits « non absorbables » – des médicaments qui agissent localement dans l’intestin et ne sont pas absorbés dans l’intestin. corps. Ceux-ci ont également épuisé le microbiome et entraîné une croissance tumorale accrue, ce qui suggère que cela est peu probable en raison d’effets hors cible des antibiotiques, et qu’il est en effet influencé par l’épuisement du microbiome.

Mais quel était le mécanisme à l’origine de cela ? L’équipe a étudié deux types de cellules immunitaires – les cellules tueuses naturelles (NK) et les cellules T auxiliaires 1 (Th1) – connues pour agir dans la réponse immunitaire au mélanome, pour voir quel rôle elles devaient jouer dans ce phénomène. Ils ont montré que la présence de tumeurs osseuses augmentait le nombre de cellules NK et Th1 dans la moelle osseuse. Cependant, l’épuisement du microbiome avec des antibiotiques a empêché cette augmentation. De plus, la visualisation des cellules NK et Th1 à l’aide de souris Kaede – une souche de souris spéciale qui produit un signal fluorescent dans ces cellules – a démontré que les antibiotiques diminuaient la migration des cellules NK et Th1 des intestins vers les tumeurs. Par conséquent, cela suggère que les modifications du microbiome provoquées par les antibiotiques peuvent modifier la réponse immunitaire aux cellules cancéreuses dans l’os.

Dans l’ensemble, ces résultats indiquent qu’il existe un niveau de diaphonie intestin-os dans la réponse immunitaire. Le Dr Subhashis Pal, auteur principal de l’étude et associé de recherche à l’École de médecine de l’Université Emory, s’est entretenu avec Réseaux technologiques sur les résultats. « Nos résultats ont montré que l’épuisement du microbiome intestinal induit par les antibiotiques accélérait les métastases osseuses du mélanome », a expliqué Pal. « L’épuisement du microbiome intestinal a empêché l’expansion induite par le mélanome des cellules intestinales NK et Th1 et leur migration de l’intestin vers les os porteurs de tumeurs. »

Cela pourrait-il s’appliquer à d’autres types de cancer?

Les résultats de cette étude impliquent fortement le rôle du microbiome dans la régulation de la réponse immunitaire aux tumeurs osseuses et suggèrent que l’utilisation d’antibiotiques peut avoir des effets négatifs chez les patients atteints de mélanome avec des métastases osseuses.

Néanmoins, Pal et ses collègues prévoient d’étudier dans quelle mesure ces résultats peuvent se traduire par des patients humains ainsi que par d’autres types de cancer. « Nous travaillons en permanence pour mieux comprendre la diaphonie intestin-os lors des métastases osseuses. Actuellement, nous travaillons avec un modèle de cancer du sein pour déterminer si le microbiome intestinal régule les métastases osseuses du cancer du sein. Nous prévoyons également de travailler avec des échantillons cliniques de patients atteints de cancer pour étudier l’influence du microbiome humain sur la croissance tumorale », a expliqué Pal.

Le Dr Subhashis Pal parlait à Sarah Whelan, rédactrice scientifique pour les réseaux technologiques.

Référence: Pal S, Perrien DS, Yumoto T, et al. Le microbiome limite la croissance osseuse du mélanome en favorisant le retour des cellules NK et Th1 intestinales vers l’os. J Clin Invest. 2022;132(12). est ce que je: 10.1172/JCI157340