DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2024.1369834
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38756728
تاريخ النشر: 2024-05-02
المؤلف: Lan Su وآخرون
الموضوع الرئيسي: الميكروبيولوجيا الفموية وبحوث التهاب اللثة
نظرة عامة
تعتبر تجويف الفم واجهة حيوية بين جسم الإنسان والبيئة الخارجية، حيث تسلط الأبحاث الناشئة الضوء على دور الميكروبات الفموية في تطور وتقدم السرطانات الجهازية، وخاصة سرطان الفم. وقد ارتبطت مسببات الأمراض الملحوظة مثل البكتيريا اللاهوائية Porphyromonas gingivalis وFusobacterium nucleatum بأنواع مختلفة من السرطانات، بينما ترتبط الفطريات والفيروسات الفموية بسرطان البلعوم الفموي. تشمل الآليات التي قد تحفز بها الميكروبات الفموية السرطنة استجابات التهابية معززة، وكبت جهاز المناعة، وتعديل بيئة الورم الدقيقة، وتأثيرات مضادة للاستماتة، وتعزيز التحول الخبيث. تهدف هذه المراجعة إلى توضيح هذه الآليات المسببة للأمراض واستكشاف التطبيقات المحتملة للميكروبات الفموية في الوقاية من السرطان، والفحص، والعلاج.
على الرغم من النتائج الواعدة، لا تزال هناك تحديات في هذا المجال، بما في ذلك فهم محدود للآليات الدقيقة التي تربط الميكروبات الفموية بالسرطان والحاجة إلى أدلة أكثر تحديدًا. بينما تظهر الارتباطات بين الميكروبات الفموية والسرطان بوضوح، فإن المزيد من الأبحاث ضرورية لتأسيس روابط مباشرة والتحقيق في إمكانية استخدام هذه الميكروبات كعلامات حيوية لتشخيص السرطان والوقاية منه. وقد حددت الدراسات الحديثة مسارات الإشارة الرئيسية، مثل JAK 1/STAT 3، PI3K/Akt/NFκB، وERK1/2/MAPK، التي قد تتوسط تأثير الميكروبات الفموية على تقدم سرطان الفم. تؤكد هذه الورقة على أهمية فهم العلاقة المعقدة بين الميكروبات الفموية والسرطانات الجهازية، مما قد يؤدي إلى تقدم كبير في استراتيجيات الوقاية من السرطان وعلاجه، مما يحسن النتائج السريرية ويقلل من معدلات الوفيات بين المرضى المتأثرين.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على الارتباط الكبير بين اختلال توازن الميكروبات الفموية وتطور السرطان، مع التركيز بشكل خاص على سرطان الخلايا الحرشفية الفموية (OSCC). لا يزال السرطان مصدر قلق صحي كبير، مع أكثر من 100 نوع يؤثر على مناطق مختلفة من الجسم. يعتبر تجويف الفم، كمستودع رئيسي للبكتيريا، موطنًا لنظام بيئي معقد يضم أكثر من 700 نوع ميكروبي يمكن أن يؤثر على تقدم السرطان من خلال آليات مثل الالتهاب المزمن، وإنتاج المستقلبات المسرطنة، وتعديل العمليات الخلوية. من الجدير بالذكر أن بكتيريا معينة مثل *Clostridium*، *Selenomonas*، و*Prevotella* تظهر نشاطًا مرتفعًا في OSCC، بينما تكون بكتيريا أخرى مثل *Bacillus* و*Neisseria* أكثر نشاطًا في الأنسجة الصحية.
تهدف المراجعة إلى توضيح دور الميكروبات الفموية في السرطان الجهازية، وخاصة OSCC، الذي يمثل أكثر من 90% من حالات سرطان الفم. على الرغم من التقدم في العلاج، لا تزال التوقعات لمرحلة OSCC المتقدمة ضعيفة، حيث تقل نسبة البقاء على قيد الحياة لمدة 5 سنوات عن 50%. تتعقد التفاعلات بين عوامل الخطر التقليدية مثل استخدام التبغ والكحول، إلى جانب نظافة الفم والعادات الغذائية، بتأثير بكتيريا فموية معينة، بما في ذلك *Porphyromonas gingivalis* و*Clostridium*، التي تكون مرتفعة بشكل ملحوظ في حالات OSCC. من المثير للاهتمام أن *Lactobacillus* يظهر دورًا مزدوجًا في ديناميات السرطان، حيث يعزز كل من كبح الورم والتقدم. بالإضافة إلى ذلك، يساهم *Pseudomonas aeruginosa* في سرطان OSCC من خلال مسارات التهابية وإفراز عوامل تثبط مثبطات الورم، مما يبرز العلاقة المعقدة بين الميكروبات الفموية وتطور السرطان.
مناقشة
تسلط المناقشة الضوء على الدور الكبير لمختلف الميكروبات، وخاصة الفطريات والفيروسات، في تطور سرطان الخلايا الحرشفية الفموية (OSCC) وسرطانات جهازية أخرى. لقد تم ربط Candida albicans، وهو فطر شائع في تجويف الفم، بحالات ما قبل السرطان مثل اللويحات البيضاء الفموية واللويحات الحزازية، حيث تعتبر قدرته على إنتاج النيتروزامين المسرطنات وتحويل الكحول إلى أسيتالديهيد عوامل رئيسية في تحفيز السرطان. تشمل الآليات المسرطنة المرتبطة بـ C. albicans مسار KRAS والطفرات في جينات مثبطات الورم، مما يشير إلى دور متعدد الأوجه في تقدم السرطان. بالإضافة إلى ذلك، تم ربط وجود أنواع فطرية معينة وانخفاض التنوع الفطري العام بتحول الورم في مرضى OSCC.
تساهم الفيروسات، وخاصة فيروس الورم الحليمي البشري (HPV) وفيروس إبشتاين-بار (EBV)، أيضًا في خطر سرطان الفم. لقد أظهر فيروس HPV، وخاصة الأنواع 16 و18، أنه يزيد بشكل كبير من احتمال الإصابة بـ OSCC، بينما يرتبط فيروس EBV بأنواع مختلفة من الأورام الخبيثة، بما في ذلك اللمفوما الفموية. التفاعل بين هذه الميكروبات واستجابة الجهاز المناعي للمضيف أمر حاسم، حيث يمكن أن يسهل الالتهاب المزمن الناتج عن العدوى المستمرة تطور السرطان من خلال آليات مثل إنتاج السيتوكينات والتجنب المناعي. بشكل عام، تؤكد الأبحاث على التفاعلات المعقدة بين الميكروبات الفموية والسرطان، مما يشير إلى أن اختلال توازن الميكروبات قد يخلق بيئة ملائمة لتكوين الأورام.
DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2024.1369834
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38756728
Publication Date: 2024-05-02
Author(s): Lan Su et al.
Primary Topic: Oral microbiology and periodontitis research
Overview
The oral cavity serves as a crucial interface between the human body and the external environment, with emerging research highlighting the role of oral microorganisms in the development and progression of systemic cancers, particularly oral cancer. Notable pathogens such as the anaerobic bacteria Porphyromonas gingivalis and Fusobacterium nucleatum have been linked to various carcinomas, while oral fungi and viruses are associated with oropharyngeal carcinoma. Mechanisms by which oral microbiota may induce carcinogenesis include enhanced inflammatory responses, immune system suppression, modulation of the tumor microenvironment, anti-apoptotic effects, and promotion of malignant transformation. This review aims to elucidate these pathogenic mechanisms and explore the potential applications of oral microbiota in cancer prevention, screening, and treatment.
Despite the promising findings, challenges remain in the field, including a limited understanding of the precise mechanisms linking oral microorganisms to cancer and the need for more definitive evidence. While associations between oral microbiota and cancer are evident, further research is necessary to establish direct links and to investigate the potential of these microorganisms as biomarkers for cancer diagnosis and prevention. Recent studies have identified key signaling pathways, such as JAK 1/STAT 3, PI3K/Akt/NFκB, and ERK1/2/MAPK, that may mediate the impact of oral microbiota on oral cancer progression. This paper emphasizes the importance of understanding the intricate relationship between oral microbiomes and systemic cancers, which could lead to significant advancements in cancer prevention and treatment strategies, ultimately improving clinical outcomes and reducing mortality rates among affected patients.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the significant association between oral microbiota dysbiosis and cancer development, particularly focusing on oral squamous cell carcinoma (OSCC). Cancer remains a major health concern, with over 100 types affecting various body regions. The oral cavity, as a major bacterial reservoir, hosts a complex ecosystem of over 700 microbial species that can influence cancer progression through mechanisms such as chronic inflammation, carcinogenic metabolite production, and modulation of cellular processes. Notably, specific bacteria like *Clostridium*, *Selenomonas*, and *Prevotella* exhibit heightened activity in OSCC, while others like *Bacillus* and *Neisseria* are more active in healthy tissues.
The review aims to elucidate the role of oral microbiota in systemic cancer, particularly OSCC, which accounts for over 90% of oral cancer cases. Despite advancements in treatment, the prognosis for advanced-stage OSCC remains poor, with a 5-year survival rate below 50%. The interplay of traditional risk factors such as tobacco and alcohol use, along with oral hygiene and dietary habits, is compounded by the influence of specific oral bacteria, including *Porphyromonas gingivalis* and *Clostridium*, which are significantly elevated in OSCC cases. Interestingly, *Lactobacillus* exhibits a dual role in cancer dynamics, promoting both tumor suppression and progression. Additionally, *Pseudomonas aeruginosa* contributes to OSCC carcinogenesis through inflammatory pathways and the secretion of factors that inhibit tumor suppressors, underscoring the complex relationship between oral microbiota and cancer development.
Discussion
The discussion highlights the significant role of various microorganisms, particularly fungi and viruses, in the development of oral squamous cell carcinoma (OSCC) and other systemic cancers. Candida albicans, a prevalent fungus in the oral cavity, has been implicated in precancerous conditions such as oral leukoplakia and lichen planus, with its ability to produce carcinogenic nitrosamines and metabolize alcohol into acetaldehyde being key factors in cancer induction. The carcinogenic mechanisms associated with C. albicans involve the KRAS pathway and mutations in tumor suppressor genes, indicating a multifaceted role in cancer progression. Additionally, the presence of specific fungal species and a decrease in overall fungal diversity have been correlated with tumor transformation in OSCC patients.
Viruses, particularly human papillomavirus (HPV) and Epstein-Barr virus (EBV), also contribute to oral cancer risk. HPV, notably types 16 and 18, has been shown to significantly increase the likelihood of OSCC, while EBV is associated with various malignancies, including oral lymphomas. The interplay between these microorganisms and the host immune response is critical, as chronic inflammation induced by persistent infections can facilitate cancer development through mechanisms such as cytokine production and immune evasion. Overall, the research underscores the complex interactions between oral microbiota and cancer, suggesting that microbial dysbiosis may create an environment conducive to tumorigenesis.