Abstract
Il cancro del colon-retto (CRC) rappresenta una delle neoplasie più comuni nel mondo occidentale, essendo la seconda causa principale di morte correlata al cancro. La patogenesi della malattia, dall’adenoma al CRC, richiede molti anni per svilupparsi attraverso un processo multistep che permette ai nutrienti di influenzare la progressione della malattia. L’obiettivo principale di questo progetto oggetto di finanziamento dal Ministero dell’Università e della Ricerca “PRIN: PROGETTI DI RICERCA DI RILEVANTE INTERESSE NAZIONALE – Bando 2022” è chiarire le condizioni metaboliche che possono favorire lo sviluppo e la progressione dall’adenoma all’adenoma avanzato e al CRC, indagando il ruolo della nutrizione, del metabolismo lipidico, del microambiente tumorale e del microbiota. La ricerca del sangue occulto nelle feci (SOF) rappresenta un metodo fondamentale di screening per la diagnosi precoce del cancro del colon, poiché consente di individuare lesioni neoplastiche in fase iniziale anche prima della comparsa di sintomi clinici. Purtroppo, tale esame non permette di differenziare fra lesioni pre-cancerose e lesioni neoplastiche e pertanto di stratificare il rischio nei pazienti da sottoporre a colonscopia e da seguire con follow-up più mirati. Pertanto, sono stati selezionati 104 pazienti con riscontro di SOF positività in corso di screening o valutazione per patologie metaboliche presso la UOC Di Medicina Interna “C.Frugoni” della AOU Policlinico di Bari. Al fine di valutare variabili non invasive più specifiche e sensibili, predittive di malignità e di prognosi, sono state eseguite: ● la caratterizzazione clinica, bioumorale, antropometrica ● lo studio nutrizionale attraverso uno score di aderenza alla Dieta Mediterranea (CMDS) validato in un’altra popolazione di pazienti con e senza diagnosi di tumore del colon-retto ● l’analisi del profilo di espressione genica su cellule polimorfonucleate isolate dal sangue dei pazienti: sarà utilizzato un approccio di RNA-Seq per evidenziare i geni e i pathway associati a uno stadio specifico della progressione della malattia. ● l’analisi del microbiota fecale dei pazienti sottoposti a colonscopia. Questa attività è stata condotta dalla unità Unibo, utilizzando approcci di next generation sequencing (16S rRNA e shotgun metagenomics
Risultati raggiunti
Il progetto ha avuto l’obiettivo generale di comprendere meglio i meccanismi biologici che accompagnano la progressione dalle lesioni precancerose del colon al carcinoma colorettale. In questo contesto, l’unità di Bologna ha concentrato la propria attività sullo studio del microbiota intestinale, cioè l’insieme dei microrganismi che popolano l’intestino e che possono contribuire a modulare lo stato metabolico, infiammatorio e immunitario dell’ospite. Questa attività rientrava nel Work Package dedicato alla caratterizzazione del microbiota fecale in soggetti con adenoma, adenoma avanzato e carcinoma colorettale, con l’obiettivo di individuare possibili firme microbiche associate alla progressione della malattia. Il carcinoma colorettale è una delle neoplasie più frequenti nei Paesi occidentali. Sebbene i programmi di screening abbiano migliorato la diagnosi precoce, resta fondamentale identificare fattori biologici che accompagnino la transizione da una mucosa apparentemente sana o da lesioni benigne verso la malattia maligna. Il microbiota intestinale è oggi considerato un elemento di particolare interesse, perché la sua composizione può essere influenzata dalla dieta, dallo stile di vita, dallo stato metabolico e dalla stessa presenza del tumore. Nel progetto sono stati analizzati campioni fecali mediante sequenziamento del gene 16S rRNA, una tecnica che consente di descrivere la composizione batterica del microbiota intestinale. I soggetti sono stati suddivisi in tre gruppi: individui con endoscopia negativa, soggetti con polipi e pazienti con carcinoma colorettale. L’analisi della diversità alfa, che misura la ricchezza e l’equilibrio della comunità microbica all’interno di ciascun campione, non ha mostrato differenze statisticamente significative tra i gruppi. Questo dato suggerisce che la sola diversità interna del microbiota non sia sufficiente a distinguere i pazienti con carcinoma colorettale dagli altri soggetti. Risultati più informativi sono emersi dall’analisi della diversità beta, che valuta quanto le comunità microbiche differiscano tra loro nella composizione complessiva. I pazienti con carcinoma colorettale hanno mostrato una struttura del microbiota fecale significativamente diversa rispetto ai soggetti con endoscopia negativa. Una separazione significativa è stata osservata anche confrontando i pazienti con carcinoma con il gruppo complessivo dei soggetti senza carcinoma, comprendente individui con endoscopia negativa e portatori di polipi. Questo indica che il carcinoma colorettale si associa a una configurazione microbica distinta, più che a una generica riduzione della diversità. L’analisi tassonomica ha permesso di identificare differenze più specifiche. Nei pazienti con carcinoma colorettale è stato osservato un arricchimento del genere Eggerthella, già descritto in letteratura in associazione a disbiosi intestinale e carcinoma colorettale. Parallelamente, i campioni dei pazienti con carcinoma hanno mostrato una riduzione di diversi generi batterici comunemente associati a funzioni favorevoli per l’ecosistema intestinale, tra cui Shuttleworthia, Butyricicoccus, Roseburia e il gruppo [Eubacterium] xylanophilum. Questi microrganismi sono legati al metabolismo fermentativo e alla produzione di butirrato, un acido grasso a corta catena derivato dalla fermentazione delle fibre alimentari e coinvolto nel mantenimento dell’equilibrio della mucosa intestinale. Nel complesso, i risultati indicano che il carcinoma colorettale è associato a una perdita di batteri potenzialmente benefici e a un arricchimento di taxa collegati a condizioni di disbiosi. I soggetti con polipi, invece, hanno mostrato profili microbici in larga parte sovrapponibili a quelli degli individui con endoscopia negativa, senza una configurazione tassonomica chiaramente distinta. Questo dato suggerisce che le alterazioni più marcate del microbiota emergano soprattutto nella fase maligna della malattia. Questi risultati contribuiscono ad approfondire il ruolo del microbiota intestinale nel carcinoma colorettale e potranno orientare ulteriori studi di validazione su casistiche più ampie. L’identificazione di profili microbici associati alla malattia potrebbe in futuro contribuire allo sviluppo di strumenti non invasivi di stratificazione del rischio, da integrare con dati clinici, nutrizionali e molecolari. I dati ottenuti devono tuttavia essere interpretati come associazioni biologiche e non come marcatori diagnostici già trasferibili alla pratica clinica.Dettagli del progetto
Responsabile scientifico: Patrizia Brigidi
Strutture Unibo coinvolte:
Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche
Coordinatore:
Università degli Studi di Bari Aldo Moro(Italy)
Contributo totale Unibo: Euro (EUR) 90.250,00
Durata del progetto in mesi: 24
Data di inizio
18/10/2023
Data di fine:
28/02/2026
