ВПЛИВ МІКРОБНИХ МЕТАБОЛІТІВ НА ФУНКЦІОНАЛЬНУ АКТИВНІСТЬ МАКРОФАГІВ ПУХЛИННОЇ ТКАНИНИ
DOI:
https://doi.org/10.15407/oncology.2026.03.172Ключові слова:
аденокарцинома Ерліха, протипухлинний імунітет, макрофаги, поляризація, B. animalis subsp. lactis BB-12, L. rhamnosus GG, лектин B. subtilis ІMB В-7724Анотація
Мета: вивчення комбінованого впливу бактеріального лектину та представників штамів Lactobacillus і Bifidobacterium на поляризаційний стан макрофагів (Мф) пухлинної тканини в дослідженні in vivo. Об’єкт і методи: експериментальне дослідження проведене на мишах лінії Balb/c з перещепленою солідною аденокарциномою Ерліха. В якості бактеріальних препаратів використані ліофілізовані клітини B. animalis subsp. lactis BB-12 та L. rhamnosus GG, а також лектин B. subtilis ІMB В-7724. В динаміці росту пухлини визначали показники, які характеризують поляризаційний стан Мф: специфічну цитотоксичну активність; рівні продукції NO та активність аргінази (Arg), вміст активних форм кисню (АФК), продукцію цитокінів TNF-α, IL-10. Статистичну обробку результатів проводили за загальноприйнятими методами варіаційної статистики з використанням GraphPad Prism 8.0.1.. Результати: під впливом бактеріального лектину спостерігали максимально виражену тривалу М1 активацію Мф пухлинної тканини протягом всього терміну спостереження. Про що свідчить суттєве зростання на 28-му добу продукції NO на тлі зниження активності аргінази (збільшення індексу NO/Arg в 2,1 раза, p < 0,05), специфічної цитотоксичної активності (в 6,4 раза) та продукції TNF-α з одночасним пригніченням продукції IL-10 (рівні співвідношення TNF-α/IL-10 перевищували контрольний показник в 2,2 раза). Аналогічні зміни, хоча і виражені меншою мірою, спостерігали після введення L. rhamnosus. Найменший вплив на досліджувані показники мав B. animalis. Серед комбінованих схем введення бактеріальних препаратів найбільш виражений протипухлинний та прозапальний ефект характерний для комбінації L. rhamnosus та лектину B. subtilis ІМВ B-7724. Комбіноване введення B. animalis та лектину призводило до короткочасної активації прозапальних властивостей Мф на 14-ту добу з подальшим їх пригніченням на віддалених стадіях пухлинного процесу. Висновок: максимальний протипухлинний ефект, який супроводжувався превалюванням в пухлинній тканині Мф з функціональним фенотипом М1, був отриманий за умови застосування лектину B. subtilis ІМВ B-7724 як в монорежимі, так і в комбінації з L. rhamnosus GG.
Посилання
Fujimura T, Aiba S. Significance of immunosuppressive cells as a target for immunotherapies in melanoma and non-melanoma skin cancers. Biomolecules 2020; 10 (8): 1087. https://doi.org/10.3390/biom10081087.
Chen F, Sheng J, Li X, et al. Tumor-associated macrophages: orchestrators of cholangiocarcinoma progression. Front Immunol 2024; 15: 1451474. https://doi.org/10.3389/fimmu.2024.1451474.
Stavrou M, Constantinidou A. Tumor associated macrophages in breast cancer progression: implications and clinical relevance. Front Immunol 2024; 15: 1441820. https://doi.org/10.3389/fimmu.2024.1441820.
Chen S, Saeed AF, Liu Q, et al. Macrophages in immunoregulation and therapeutics. Sig Transduct Target Ther 2023; 8: 207. https://doi.org/10.1038/s41392-023-01452-1.
Guo S, Chen X, Guo C, Wang W. Tumour-associated macrophages heterogeneity drives resistance to clinical therapy. Expert Rev Mol Med 2022; 24: e17. https://doi.org/10.1017/erm.2022.8.
Chu X, Tian Y, Lv C. Decoding the spatiotemporal heterogeneity of tumor-associated macrophages. Mol Cancer 2024; 23 (1): 150. https://doi.org/10.1186/s12943-024-02064-1.
Si W, Liang H, Bugno J, et al. Lactobacillus rhamnosus GG induces cGAS/STING- dependent type I interferon and improves response to immune checkpoint blockade. Gut 2022; 71 (3): 521–33. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2020-323426.
Pei B, Peng S, Huang C, Zhou F. Bifidobacterium modulation of tumor immunotherapy and its mechanism. Cancer immunol immunother 2024; 73 (5): 94. https://doi.org/10.1007/s00262-024-03665-x.
Lei W, Zhou K, Lei Y, et al. Gut microbiota shapes cancer immunotherapy responses. NPJ Biofilms Microbiomes 2025; 11 (1): 143. https://doi.org/10.1038/s41522-025-00786-8.
Lu Y, Yuan X, Wang M, et al. (2022). Gut microbiota influence immunotherapy responses: mechanisms and therapeutic strategies. J Hematol Oncol 2022; 15 (1): 47. https://doi.org/10.1186/s13045-022-01273-9
Abou Baker DH. Lactobacillus in cancer therapy: A critical mechanistic review. J Agriculture Food Res 2025; 23: 102256. https://doi.org/10.1016/j.jafr.2025.102256.
Podgorsky VS, Kovalenko EA, Karpova IS, et al. Extracellular lectins of saprophytic strains of bacteria of the genus Bacillus (review). Applied Biochem Microbiol 2014; 50 (3): 256–63.
Potebnya GP, Tanasienko OA, Lisovenko GS, Savtsova ZD. Use of cytotoxic lectins of bacterial origin in immunotherapy of experimental tumors. In: Structure and Biological Activity of Bacterial Biopolymers. VK Pozur, editor. K: Vydpolygr Center «Kyiv University»; 2003. p. 235–304. Ukrainian.
Fedosova NI, Cheremshenko NL, Hetman KI, et al. Physicochemical and cytotoxicity properties of Bacillus subtilis ІМВ В-7724 extracellular lectin. Mikrobiol Z 2021; 83 (1): 39–48. https://doi.org/10.15407/microbiolj83.01.039.
Chumak A, Fedosova N, Shcherbina V, et al. Influence of bacterial lectin on key regulatory links of functional activity of macrophages of mice with Ehrlich carcinoma. Exp Oncol 2021; 43 (3): 197–203. https://doi.org/10.32471/exp-oncology.2312-8852.vol-43-no-3.16537.
Chumak A, Shcherbina V, Fedosova N, Chekhun V. Polarization of macrophages of mice under the influence of lectin from Bacillus Subtilis IMB B-7724. EUREKA: Life Sciences 2021; (3): 3–10. https://doi.org/10.21303/2504-5695.2021.001878.
Radulski DR, Stipp MC, Galindo CM, Acco A. Features and applications of Ehrlich tumor model in cancer studies: a literature review. Transl Breast Cancer Res 2023; 4: 22. https://doi.org/10.21037/tbcr-23-32.
Symchych TV, Fedosova NI, Chumak AV, et al. Functions of tumor-associated macrophages and macrophages residing in remote anatomical niches in Ehrlich carcinoma bearing mice. Exp Oncol 2020; 42 (3): 3. https://doi.org/10.32471/exp-oncology.2312-8852.vol-42-no-3.14928.
Tan HY, Wang N, Li S, et al. The Reactive oxygen species in macrophage polarization: Reflecting its dual role in progression and treatment of human diseases. Oxid Med Cell Longev 2016; 2016: 2795090. https://doi.org/10.1155/2016/2795090.
Nathan C, Cunningham-Bussel A. Beyond oxidative stress: an immunologist's guide to reactive oxygen species. Nat Rev Immunol 2013; 13 (5): 349-61. https://doi.org/10.1038/nri3423.
Zhou X, Chi K, Zhang C, et al. Sialylation: A cloak for tumors to trick the immune system in the microenvironment. Biology 2023; 12 (6): 832. https://doi.org/10.3390/biology12060832.
van Vliet SJ, van Kooyk Y. Sialic acids in cancer biology and immunity-recent advancements. J Biol Chem 2025; 301 (10): 110641. https://doi.org/10.1016/j.jbc.2025.110641.
Lustig M, Hahn C, Leangen Herigstad M, et al. Sialylation inhibition improves macrophage mediated tumor cell phagocytosis of breast cancer cells triggered by therapeutic antibodies of different isotypes. Front Oncol 2024; 14: 1488668. https://doi.org/10.3389/fonc.2024.1488668.
Khalaji A, Yancheshmeh FB, Farham F, et al. Don't eat me/eat me signals as a novel strategy in cancer immunotherapy. Heliyon 2023; 9 (10): e20507. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e20507.
Chapot-Chartier MP, Kulakauskas S. Cell wall structure and function in lactic acid bacteria. Microb Cell Fact 2014; 13 (Suppl 1): S9. https://doi.org/10.1186/1475-2859-13-S1-S9.
Ji HF, Li M, Han X, et al. Lactobacilli-mediated regulation of the microbial-immune axis: A review of key mechanisms, influencing factors, and application prospects. Foods 2025; 14 (10): 1763. https://doi.org/10.3390/foods14101763.
Furnari S, Ciantia R, Garozzo A, et al. Lactobacilli-derived microbe-associated molecular patterns (MAMPs) in host immune modulation. Biomolecules 2025; 15 (11): 1609. https://doi.org/10.3390/biom15111609.
Sadeghi M, Haghshenas B, Nami Y. Bifidobacterium exopolysaccharides: new insights into engineering strategies, physicochemical functions, and immunomodulatory effects on host health. Front Microbiol 2024; 15: 1396308. https://doi.org/10.3389/fmicb.2024.1396308.
Gavzy SJ, Kensiski A, Lee ZL, et al. Bifidobacterium mechanisms of immune modulation and tolerance. Gut Microbes 2023; 15 (2): 2291164. https://doi.org/10.1080/19490976.2023.2291164.
