Satu kajian baru dari Sekolah Perubatan Universiti Pittsburgh menggambarkan buat kali pertama bagaimana senaman meningkatkan hasil kanser dengan membentuk semula mikrobiom usus dan meningkatkan tindak balas imunoterapi melalui format kompaun, menandakan langkah penting dalam penyelidikan rawatan kanser.
Satu kajian baru dari Sekolah Perubatan Universiti Pittsburgh telah mendedahkan bagaimana senaman boleh meningkatkan hasil kanser dengan ketara dengan membentuk semula mikrobiom usus.
Penyelidikan ini, diterbitkan dalam jurnal Cell, menunjukkan bahawa perubahan yang disebabkan oleh senaman dalam bakteria usus menghasilkan metabolit yang dipanggil formate, yang meningkatkan keberkesanan rawatan imunoterapi pada tikus dan berkorelasi dengan hasil yang lebih baik untuk pesakit melanoma.
"Kami sudah tahu bahawa senaman meningkatkan keberkesanan imunoterapi kanser, dan kami secara berasingan tahu bahawa senaman mengubah mikrobiom pada tikus dan manusia, " kata pengarang kanan Marlies Meisel, penolong profesor di Jabatan Imunologi di Sekolah Perubatan Pitt yang bergabung dengan Pusat Kanser UPMC Hillman, dalam satu siaran berita. "Kajian ini menghubungkan titik-titik tersebut dengan menunjukkan bagaimana perubahan yang disebabkan oleh senaman dalam mikrobiom usus meningkatkan sistem imun dan meningkatkan kecekapan imunoterapi melalui format."
Pasukan penyelidik mendapati bahawa senaman membawa kepada tumor yang lebih kecil dan kadar kelangsungan hidup yang lebih baik pada tikus yang dicabar dengan melanoma yang agresif selepas hanya empat minggu melakukan aktiviti biasa.
Walau bagaimanapun, faedah ini hilang apabila mikrobiom usus terganggu, sama ada dengan menggunakan tikus bebas kuman atau mentadbir antibiotik.
"Kami terkejut melihat isyarat yang jelas bahawa kesan bermanfaat senaman adalah disebabkan oleh mikrobiom," tambah pengarang utama Catherine Phelps, seorang pelajar kedoktoran dalam mikrobiologi dan imunologi di makmal Meisel.
Untuk menentukan mekanisme yang tepat, para penyelidik menggunakan alat pembelajaran mesin yang dipanggil SLIDE untuk menganalisis laluan metabolik dan mengenal pasti format sebagai komponen penting. Formate, metabolit yang dihasilkan oleh bakteria usus, ditunjukkan dengan ketara meningkatkan sel CD8 T, pemain penting dalam sistem imun melawan kanser.
Eksperimen lanjut mendedahkan bahawa pemberian oral formate setiap hari pada tikus dengan melanoma, adenokarsinoma dan limfoma menyebabkan pertumbuhan tumor menghalang dan meningkatkan kadar survival.
Selain itu, formate meningkatkan keberkesanan terapi perencat pusat pemeriksaan imun dalam melanoma.
"Sangat menarik untuk mengenal pasti metabolit bakteria tertentu yang meniru kesan senaman pada tikus," tambah Meisel. "Pada masa hadapan, formate berpotensi disiasat sebagai terapi pembantu untuk meningkatkan keberkesanan perencat pusat pemeriksaan imun pada bukan responden."
Meneroka implikasi untuk pesakit manusia, kajian itu meneliti individu dengan melanoma lanjutan yang menjalani terapi perencat pusat pemeriksaan imun. Pesakit dengan tahap format yang lebih tinggi dalam darah mereka mengalami kemandirian tanpa perkembangan yang lebih baik.
Selain itu, pemindahan mikrob najis (FMT) daripada pesakit dengan tahap format tinggi ke dalam tikus menunjukkan aktiviti sel T yang dipertingkatkan dan kawalan tumor yang lebih baik.
Walaupun keputusan yang menjanjikan, mekanisme di sebalik mengapa sesetengah pemindahan najis menunjukkan prestasi yang lebih baik tidak difahami sepenuhnya.
"Kami ingin menerangkan biomarker metabolik untuk mengenal pasti penderma super FMT kerana itu benar-benar kotak hitam," tambah Meisel. "Pada masa ini semua orang memberi tumpuan kepada spesies bakteria, tetapi penyelidikan kami mencadangkan bahawa ia bukan hanya mengenai mikrob yang ada, tetapi apa yang mereka lakukan dan metabolit yang mereka hasilkan."
Kajian itu membuka jalan baharu untuk strategi terapeutik yang memfokuskan pada diet dan perubahan gaya hidup untuk menyasarkan mikrobiom usus. Meisel dan pasukannya kini sedang menyiasat implikasi yang lebih luas daripada perubahan mikrobiom yang disebabkan oleh senaman, termasuk potensi manfaat untuk gangguan autoimun dan keadaan kesihatan yang lain.