Charakterizace bakteriálních druhů a genových markerů asociovaných se zvýšeným rizikem sporadického kolorektálního karcinomu

Mgr. Kristýna MEZEROVÁ

Doctoral thesis

Characterization of Bacterial Species and Gene Markers Associated with Increased Risk of Sporadic Colorectal Cancer

Abstract:

Mikrobiota člověka je v mnoha ohledech prospěšná svému hostiteli. Plní nezastupitelné funkce, díky kterým s ním může utvářet komplexní fungující biosystém. Nicméně v různých studiích byla potvrzena také asociace střevních bakterií a jejich metabolitů se vznikem různě závažných gastrointestinálních onemocnění, včetně sporadického kolorektálního karcinomu (CRC). V mnoha publikacích byly s určitým složením mikroflóry tlustého střeva asociovány procesy, vedoucí k mutagenezi onkogenů a tumor supresorových genů v buňkách střevní sliznice. Bakterie a jejich metabolity se mohou účastnit iniciace a progrese CRC různými mechanismy. Mezi zmíněné mechanismy patří např. aktivace prozánětlivých a pro-onkogenních drah v epiteliálních buňkách, produkce reaktivních forem kyslíku a konverze prokancerogenních sloučenin v kancerogeny. Existuje však také řada studií popisující pozitivní asociaci bakteriálních genotoxinů s CRC, které mohou modulovat buněčnou diferenciaci, proliferaci a apoptózu. Tato práce se zaměřuje na potenciální markery CRC představované bakteriálními druhy (Bacteroides fragilis, Fusobacterium nucleatum, atd.) nebo toxiny s již prokázanou pro-onkogenní aktivitou (kolibaktin nebo cytotoxický nekrotizující faktor), které by bylo vhodné validovat jako markery pro screening CRC.

Abstract:

The human microbiota is beneficial to its host in many ways. It performs irreplaceable functions, thanks to which it forms a complex biosystem with human body. However, the association of intestinal bacteria and their metabolites with various severe gastrointestinal diseases, including sporadic colorectal cancer (CRC), has also been confirmed in various studies. Processes that result in mutations of oncogenes and tumor suppressor genes in intestinal mucosa cells have been associated with specific composition of colon microbiota. Bacteria and their metabolites may be involved in the initiation and progression of CRC in different ways. Such include, for instance, activation of proinflammatory and pro-oncogenic pathways in epithelial cells, production of reactive oxygen species, and conversion of procarcinogenic compounds into carcinogens. However, there are also a number of studies describing the positive association of bacterial genotoxins with CRC that can modulate cell differentiation, proliferation and apoptosis. This work focuses on potential markers of CRC disease such as bacterial species (Bacteroides fragilis, Fusobacterium nucleatum, etc.) or toxins with already proven pro-oncogenic activity (colibactin or cytotoxic necrotizing factor), which could be validated as markers useful in CRC screening.

Keywords

CRC, screening, E. coli, kolibaktin, CNF, CDT

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: doc. MUDr. Vladislav Raclavský, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Medicine and Dentistry

Doctoral programme / field:
Medical Microbiology / Medical Microbiology