Изменения микробиоты кишечника самок крыс Wistar с химически индуцированным раком молочной железы

Рак молочной железы (РМЖ) занимает лидирующее место по заболеваемости и входит в пятерку самых смертельных злокачественных опухолей в мире и в России. Увеличивается количество исследований, выявляющих связь микробиоты с возникновением и/или прогрессированием РМЖ, а также других онкологических заболеваний. Микробиота кишечника рассматривается как потенциальный диагностический и прогностический онкобиомаркер. Цель исследования – проведение метагеномного анализа состава микробиоты кишечника методом секвенирования гена 16S рРНК у самок крыс линии Wistar c химически индуцированным РМЖ и последующим проведением химиотерапии, оперативного лечения и комбинации данных методов лечения.

Материал и методы. Исследования выполнены на половозрелых самках крыс линии Wistar. На начало эксперимента возраст животных составлял 3 месяца, масса – 250–300 г. Для исследования было сформировано 5 групп: интактные крысы (n = 6); крысы с РМЖ без лечения (n = 7); крысы с РМЖ, которым проводили химиотерапию в монорежиме (n = 8); крысы с РМЖ, которым выполняли только хирургическое удаление опухоли (n = 10); крысы с РМЖ, которым проводили хирургическое удаление опухоли и химиотерапию (n = 9). У животных собирали образцы фекалий для последующего метагеномного анализа методом секвенирования гена 16S рРНК (прижизненно), которое проводили с использованием MiSeq System (Illumina, США) набором MiSeq Reagent Kit v2 (500-cycles) парноконцевыми чтениями 2×250 п.н.

Результаты и их обсуждение. Большинство выделенных бактерий в экспериментальных группах принадлежало к типам Firmicutes и Bacteroidetes – типичным представителям микробиоты ЖКТ крыс Wistar. В группе с РМЖ без лечения в составе кишечной микрофлоры отмечался дисбиоз за счет повышения уровня Bacteroidetes и численности бактерий типа Actinobacteria. После химиотерапии РМЖ выявлено снижение уровня Firmicutes при повышении количества Bacteroidetes и Proteobacteria, после оперативного лечения – увеличение численности Verrucomicrobia, обусловленное влиянием Verrucomicrobia на репарацию операционной раны. При химически индуцированном РМЖ, а также при разных методах лечения в кишечнике крыс обнаружено снижение соотношения Firmicutes/(Firmicutes+Bacteroidetes) по сравнению с интактными животными. Чтобы понять, можно ли использовать данное соотношение в качестве дополнительного диагностического биомаркера РМЖ, требуется дальнейшее исследование на пациентах с РМЖ.

1. Giaquinto A.N., Sung H., Newman L.A., Freedman R.A., Smith R.A., Star J., Jemal A., Siegel R.L. Breast cancer statistics 2024. CA Cancer J. Clin. 2024;74(6):477–495. doi: 10.3322/caac.21863

2. Xiong X., Zheng L.W., Ding Y., Chen Y.F., Cai Y.W., Wang L.P., Huang L., Liu C.C., Shao Z.M., Yu K.D. Breast cancer: pathogenesis and treatments. Signal Transduct. Target. Ther. 2025;10(1):49. doi: 10.1038/s41392-024-02108-4

3. Yang Q., Wang B., Zheng Q., Li H., Meng X., Zhou F., Zhang L. A review of gut microbiota-derived metabolites in tumor progression and cancer therapy. Adv. Sci. (Weinh). 2023;10(15):e2207366. doi: 10.1002/advs.202207366

4. Zheng H.H., Du C.T., Yu C., Tang X.Y., Huang R.L., Zhang Y.Z., Gao W., Xie G.H. The relationship of tumor microbiome and oral bacteria and intestinal dysbiosis in canine mammary tumor. Int. J. Mol. Sci. 2022;23(18):10928. doi: 10.3390/ijms231810928

5. Thu M.S., Chotirosniramit K., Nopsopon T., Hirankarn N., Pongpirul K. Human gut, breast, and oral microbiome in breast cancer: A systematic review and meta-analysis. Front. Oncol. 2023;13:1144021. doi: 10.3389/fonc.2023.1144021

6. Повещенко А.Ф., Черкас В.Н., Кабаков А.В., Казаков О.В. Кишечная микробиота и канцерогенез: актуальные аспекты. Ж. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. 2023; 100(3):247–260. doi: 10.36233/0372-9311-356.

7. Caleça T., Ribeiro P., Vitorino M., Menezes M., Sampaio-Alves M., Mendes A.D., Vicente R., Negreiros I., Faria A., Costa D.A. Breast cancer survivors and healthy women: could gut microbiota make a difference? – “BiotaCancerSurvivors”: A case-control study. Cancers (Basel). 2023;15(3):594. doi: 10.3390/cancers15030594

8. Чочиева А.Р., Болиева Л.З. Изучение химиопрофилактической активности порошка брокколи на возникновение опухолей молочной железы, индуцированных у крыс МНМ. Вестн. нов. мед. технол. 2010;17(3):172–173.

9. Aluai-Cunha C.S., Pinto C.A., Correia I.A.D.F.L., Dos Reis Serra C.A., Santos A.A.F. The animal’s microbiome and cancer: A translational perspective. Vet. Comp. Oncol. 2023;21(2):166–183. doi: 10.1111/vco.12892

10. Lawal S.A., Voisin A., Olof H., Bording-Jorgensen M., Armstrong H. Diversity of the microbiota communities found in the various regions of the intestinal tract in healthy individuals and inflammatory bowel diseases. Front. Immunol. 2023;14:1242242. doi: 10.3389/fimmu.2023.1242242

11. Bachmann R., van Hul M., Baldin P., Léonard D., Delzenne N.M., Belzer C., Ouwerkerk J.P., Repsilber D., Rangel I., Kartheuser A., … Cani P.D. Akkermansia muciniphila reduces peritonitis and improves intestinal tissue wound healing after a colonic transmural defect by a MyD88-dependent mechanism. Cells. 2022;11(17):2666. doi: 10.3390/cells11172666

12. Ioannou A., Berkhout M.D., Geerlings S.Y., Belzer C. Akkermansia muciniphila: biology, microbial ecology, host interactions and therapeutic potential. Nat. Rev. Microbiol. 2025;23(3):162–177. doi: 10.1038/s41579-024-01106-1.