Inicio > Medicina Interna > Detección temprana del cáncer de colon mediante Fusobacterium: una aproximación clínica

Detección temprana del cáncer de colon mediante Fusobacterium: una aproximación clínica

Detección temprana del cáncer de colon mediante Fusobacterium: una aproximación clínica

Autora principal: Sara Quesada Gómez

Vol. XX; nº 07; 270

Early detection of colon cancer using Fusobacterium: a clinical approach

Fecha de recepción: 25 de febrero de 2025

Fecha de aceptación: 28 de marzo de 2025

Incluido en Revista Electrónica de PortalesMedicos.com Volumen XX. Número 07 Primera quincena de abril de 2025 – Página inicial: Vol. XX; nº 07; 270

Autores:

Sara Quesada Gómez, Doctora en Medicina y Cirugía, Universidad de Costa Rica. Correo electrónico: [email protected]
Alexandra Pineda Hernández, Doctora en Medicina y Cirugía, Universidad de Costa Rica. Correo electrónico: [email protected]
José Alberto Vargas Méndez, Doctor en Medicina y Cirugía, Universidad de Costa Rica. Correo electrónico: [email protected]

Resumen

El cáncer colorrectal (CCR) es una de las principales causas de mortalidad oncológica a nivel mundial y su detección temprana es clave para mejorar el pronóstico de los pacientes. En los últimos años, se ha identificado Fusobacterium nucleatum como un biomarcador potencial para la detección temprana del CCR, dado su papel en la inflamación, inmunosupresión y progresión tumoral. Se ha encontrado que F. nucleatum está presente en mayor abundancia en el tejido tumoral y en las heces de pacientes con CCR en comparación con individuos sanos, lo que lo convierte en un candidato para métodos de diagnóstico no invasivos.

Diversos estudios han evaluado la utilidad de técnicas como la PCR cuantitativa, la secuenciación metagenómica y la proteómica para detectar F. nucleatum en muestras fecales, demostrando alta sensibilidad y especificidad. Además, la interacción de esta bacteria con el microambiente tumoral y factores del estilo de vida, como la dieta y el consumo de alcohol, ha sido objeto de análisis.

Este artículo revisa la evidencia científica sobre el papel de F. nucleatum en la detección temprana del CCR y sus implicaciones clínicas, destacando su potencial como biomarcador en programas de cribado y su posible integración con otros marcadores diagnósticos para optimizar la detección y el tratamiento de esta enfermedad.

Palabras clave

Cáncer colorrectal; Fusobacterium nucleatum; detección temprana; biomarcadores; microbioma intestinal; diagnóstico no invasivo.

Abstract

Colorectal cancer (CRC) is one of the leading causes of oncological mortality worldwide, and its early detection is crucial to improving patient prognosis. In recent years, Fusobacterium nucleatum has emerged as a potential biomarker for early CRC detection due to its role in inflammation, immunosuppression, and tumor progression. Studies have shown that F. nucleatum is more abundant in tumor tissue and stool samples from CRC patients compared to healthy individuals, making it a strong candidate for non-invasive diagnostic methods.

Several studies have evaluated the utility of techniques such as quantitative PCR, metagenomic sequencing, and proteomics for detecting F. nucleatum in fecal samples, demonstrating high sensitivity and specificity. Additionally, this bacterium’s interaction with the tumor microenvironment and lifestyle factors, such as diet and alcohol consumption, has been extensively studied.

This article reviews the scientific evidence on the role of F. nucleatum in early CRC detection and its clinical implications, highlighting its potential as a biomarker in screening programs and its possible integration with other diagnostic markers to enhance CRC detection and treatment strategies.

Keywords:

Colorectal cancer; Fusobacterium nucleatum; early detection; biomarkers; gut microbiome; non-invasive diagnosis.

Introducción

El cáncer colorrectal representa un problema de salud pública significativo debido a su alta incidencia y mortalidad. La detección temprana es crucial para mejorar el pronóstico de los pacientes, lo que ha impulsado la búsqueda de biomarcadores eficaces. Entre los diversos factores microbianos asociados con la carcinogénesis colorrectal, Fusobacterium nucleatum ha emergido como un microorganismo clave debido a su papel en la promoción de la inflamación, la modulación del sistema inmune y la estimulación de la proliferación celular maligna [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16].

Se ha demostrado que F. nucleatum está presente en mayor abundancia en el tejido tumoral y en las heces de pacientes con CCR en comparación con individuos sanos, lo que sugiere su potencial como biomarcador en pruebas de cribado no invasivas [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16]. Además, su presencia se ha asociado con un fenotipo tumoral más agresivo y una menor respuesta a terapias oncológicas.

Este artículo examina el papel de F. nucleatum en la carcinogénesis colorrectal y analiza las implicaciones clínicas de su detección en heces como una estrategia viable para la detección temprana del CCR.

Metodología

Se realizó una revisión sistemática de la literatura sobre la detección de Fusobacterium nucleatum en muestras fecales y tisulares de pacientes con cáncer colorrectal, se seleccionó un total de 16 artículos publicados en su mayoría en los últimos 5 años. Se incluyeron estudios clínicos, metaanálisis y revisiones sistemáticas publicadas en bases de datos biomédicas indexadas, como PubMed, Scopus y Web of Science. Se evaluaron los métodos de detección de F. nucleatum utilizados en los estudios analizados, con un enfoque en las siguientes técnicas:

PCR cuantitativa (qPCR): principal método empleado en la mayoría de los estudios debido a su alta sensibilidad y especificidad en la detección de F. nucleatum en muestras de heces y tejido tumoral [5,6,7].

Secuenciación metagenómica: utilizada para el análisis del microbioma intestinal y la identificación de F. nucleatum en relación con otros microorganismos implicados en la carcinogénesis colorrectal [8,9].

Cultivos microbiológicos: menos empleados en la práctica clínica debido a la dificultad en el cultivo de F. nucleatum, pero útiles para el estudio de su comportamiento en el microambiente tumoral [10].

Proteómica y análisis de vesículas de membrana externa: métodos recientes que han identificado vías de señalización alteradas por F. nucleatum en el CCR y su papel en la progresión tumoral [11,12].

Los estudios seleccionados incluyeron cohortes de pacientes con CCR en diferentes estadios de la enfermedad, permitiendo evaluar la evolución de la carga bacteriana en distintos momentos de la progresión tumoral. También se analizaron investigaciones sobre la relación entre F. nucleatum y factores ambientales, como el consumo de alcohol y la dieta, que podrían influir en su abundancia y su papel en la carcinogénesis [13,14].

Se incluyeron estudios realizados en diversas poblaciones geográficas para evaluar posibles diferencias en la prevalencia de F. nucleatum y su impacto en la progresión del CCR en distintos grupos étnicos y ambientales [15,16].

Resultados

Análisis genómicos recientes han revelado diferencias en la composición del microbioma tumoral en pacientes de diferentes regiones geográficas, lo que sugiere posibles variaciones en la patogénesis del CCR en distintas poblaciones. Por ejemplo, un estudio realizado en 43 pacientes vietnamitas con historia de cáncer colorrectal y 25 pacientes con pólipos no cancerosos encontró diferencias significativas en los perfiles genéticos de F. nucleatum em estas dos poblaciones, este estudio realizado por Tran HNH, Thu TNH, Nguyen PH, et al [10] reveló que los pacientes con tumores malignos de colon suelen tener una mayor prevalencia de bacterias pertenecientes del microbioma oral en la masa tumoral, tal y como lo son F. nucleatum y Leptotrichia lo que puede influir en la respuesta al tratamiento y en la progresión del CCR debido a que contienen factores de virulencia como lo son el Fap2 y RadD asociados a la potenciación de la tumorogénesis al interferir en la vía dependiente de β-catenina [10]. Además, un análisis de alta resolución taxonómica identificó en muestras de heces de los pacientes correlaciones específicas entre ciertos linajes de Fusobacterium y el CCR, proporcionando una nueva perspectiva sobre la diversidad genética de esta bacteria en la progresión de la enfermedad, con F. nucleatum, F. hwasookii, F. periodonticum como las especies más abundantes encontradas en dichas muestras [11].

Un estudio realizado en Corea ha analizado la presencia de F. nucleatum en biopsias de pacientes con CCR y su relación con el consumo de alcohol [12]. Se encontró que el consumo excesivo de alcohol puede estar relacionado con una mayor prevalencia de F. nucleatum en los tumores colorrectales, lo que sugiere una interacción entre factores del estilo de vida y la presencia de esta bacteria en la progresión del CCR. Estos hallazgos resaltan la necesidad de considerar factores ambientales y de comportamiento en la evaluación del riesgo de CCR asociado a la microbiota intestinal.

Un estudio reciente realizado por Hara Y, Baba Y, Oda E, et al. [13] exploró además la presencia de F. nucleatum en el cáncer de la unión gastroesofágica y el cáncer gástrico, encontrando que su presencia está asociada con un entorno ácido tumoral y con una menor tasa de supervivencia en pacientes con estos tipos de cáncer [13]. Esto refuerza la hipótesis de que F. nucleatum juega un papel activo en la progresión de diversos cánceres del tracto digestivo y podría ser un objetivo potencial en el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas.

Pasquereau-Kotula E, Nigro G, Dingli F, et al. [14] realizaron un estudio global de proteómica el cual identificó múltiples vías de señalización relacionadas con el cáncer que son alteradas por F. nucleatum en relación con Streptococcus gallolyticus como parte del microbioma disbiotico encontrado en las etapas tempranas del CCR, modulando diversas rutas metabólicas y de señalización en células cancerosas, lo que podría explicar su impacto en la progresión tumoral y en la resistencia a tratamientos [14].

Un análisis reciente ha identificado la interacción de F. nucleatum con células madre cancerígenas, a través de mecanismos como inestabilidad microsatelital, metilación de islas CpG y mutaciones de las proteínas de unión al ADN de la helicasa de cromodominio (CHD), un subgrupo de proteínas esencial para la remodelación de la cromatina. Lo anterior sugiere que esta bacteria podría desempeñar un papel en la iniciación y progresión del CCR a través de la modulación del nicho de células madre tumorales [15]. Este hallazgo resalta la complejidad de las interacciones microbio-huésped y la necesidad de considerar estos factores en el desarrollo de nuevas terapias contra el CCR.

Más asociado a la realidad centroamericana, la Revista de Gastroenterología de México publicó un estudio realizado con 90 muestras de tres diferentes regiones del colon por medio de colonoscopía en pacientes con CCR para detectar F. nucleatum utilizando qPCR para evaluar la asociación entre la infección por F. nucleatum y el CCR en la población mexicana, en este se confirmó una alta prevalencia de esta bacteria en pacientes con la enfermedad con respecto a los pacientes control sanos [16]. Estos resultados refuerzan la idea de que la composición del microbioma intestinal y las diferencias regionales pueden influir en la incidencia y progresión del CCR.

Otro estudio evaluó la presencia de F. nucleatum en muestras de heces de pacientes diagnosticados con cáncer colorrectal y en individuos sanos. Los resultados mostraron la presencia de F. nucleatum en el 100% de las muestras de heces de pacientes con CCR, mientras que en los controles sanos no se detectó esta bacteria.

Discusión

Los hallazgos de este estudio respaldan el papel de Fusobacterium nucleatum como un biomarcador emergente en la detección temprana del cáncer colorrectal. Su detección en muestras fecales representa una alternativa viable y no invasiva a las pruebas convencionales, como la colonoscopía y la sangre oculta en heces. Sin embargo, su implementación en programas de cribado poblacionales requiere una mayor estandarización en los métodos de detección y la validación de umbrales clínicamente relevantes para diferenciar entre estados fisiológicos y patológicos [4,7,10].

La relación entre F. nucleatum y la progresión tumoral, la respuesta inmune y la resistencia a terapias sugiere que su detección no solo puede utilizarse con fines diagnósticos, sino también para la estratificación del riesgo y el desarrollo de estrategias terapéuticas dirigidas [11,13]. Además, la variabilidad en su prevalencia en distintas poblaciones destaca la necesidad de estudios adicionales que analicen la influencia de factores ambientales y genéticos en su papel en la carcinogénesis colorrectal [15,16].

Conclusiones

La detección de Fusobacterium nucleatum en muestras fecales se perfila como una herramienta prometedora para el diagnóstico temprano del cáncer colorrectal. Su uso podría mejorar las tasas de detección en estadios iniciales, permitiendo intervenciones terapéuticas más eficaces y personalizadas. Sin embargo, se requieren estudios adicionales para validar su utilidad en la práctica clínica y definir su integración en protocolos de detección y tratamiento.

Dado su papel en la progresión del CCR, la investigación futura debe centrarse en el desarrollo de terapias dirigidas contra F. nucleatum, así como en la evaluación de su impacto en la respuesta a los tratamientos oncológicos. Su inclusión en modelos de cribado multimodal, combinando biomarcadores microbianos, serológicos y genéticos, podría representar un avance significativo en la detección temprana y manejo clínico del CCR.

REFERENCIAS

  1. Hashemi Goradel N, Heidarzadeh S, Jahangiri S, et al. Fusobacterium nucleatum and colorectal cancer: A mechanistic overview. J Cell Physiol. 2018;234:2337–2344. https://doi.org/10.1002/jcp.27250
  2. Brennan CA, Garrett WS. Fusobacterium nucleatum — symbiont, opportunist and oncobacterium. Nat Rev Microbiol. 2019;17:156–166. https://doi.org/10.1038/s41579-018-0129-6
  3. Nosho K, Sukawa Y, Adachi Y, et al. Association of Fusobacterium nucleatum with immunity and molecular alterations in colorectal cancer. World J Gastroenterol. 2016;22(2):557-66. doi: 10.3748/wjg.v22.i2.557. PMID: 26811607; PMCID: PMC4716059.
  4. Boehm ET, Thon C, Kupcinskas J, et al. Fusobacterium nucleatum is associated with worse prognosis in Lauren’s diffuse type gastric cancer patients. Sci Rep. 2020;10:16240. https://doi.org/10.1038/s41598-020-73448-8
  5. Liu K, Yang X, Zeng M, et al. The role of fecal Fusobacterium nucleatum and pks+ Escherichia coli as early diagnostic markers of colorectal cancer. Dis Markers. 2021;2021:1171239. https://doi.org/10.1155/2021/1171239
  6. Périchon B, Lichtl-Häfele J, Bergsten E, et al. Detection of Streptococcus gallolyticus and four other CRC-associated bacteria in patient stools reveals a potential «driver» role for enterotoxigenic Bacteroides fragilis. Front Cell Infect Microbiol. 2022;12:794391. doi: 10.3389/fcimb.2022.794391. PMID: 35360109; PMCID: PMC8963412.
  7. Zhang X, Wang Y, Fan R, et al. Quantitative Proteomic Analysis of Outer Membrane Vesicles from Fusobacterium nucleatum Cultivated in the Mimic Cancer Environment. Microbiol Spectr. 2023;11(4):e0039423. doi: 10.1128/spectrum.00394-23. PMID: 37341631; PMCID: PMC10434195.
  8. Zhao R, Xia D, Chen Y, et al. Improved diagnosis of colorectal cancer using combined biomarkers including Fusobacterium nucleatum, fecal occult blood, transferrin, CEA, CA19-9, gender, and age. Cancer Med. 2023;12:14636-14645. doi:10.1002/cam4.6067.
  9. Song Y, Shi M, Wang Y. Deciphering the role of host-gut microbiota crosstalk via diverse sources of extracellular vesicles in colorectal cancer. Mol Med. 2024;30(1):200. doi: 10.1186/s10020-024-00976-8. PMID: 39501131; PMCID: PMC11536884.
  10. Tran HNH, Thu TNH, Nguyen PH, et al. Tumour microbiomes and Fusobacterium genomics in Vietnamese colorectal cancer patients. npj Biofilms Microbiomes. 2022;8:87. https://doi.org/10.1038/s41522-022-00351-7
  11. Bi D, Zhu Y, Gao Y, et al. Profiling Fusobacterium infection at high taxonomic resolution reveals lineage-specific correlations in colorectal cancer. Nat Commun. 2022;13:3336. https://doi.org/10.1038/s41467-022-30957-6
  12. Kim M, Lee ST, Choi S, et al. Fusobacterium nucleatum in biopsied tissues from colorectal cancer patients and alcohol consumption in Korea. Sci Rep. 2020;10:19915. https://doi.org/10.1038/s41598-020-76467-7
  13. Hara Y, Baba Y, Oda E, et al. Presence of Fusobacterium nucleatum in relation to patient survival and an acidic environment in oesophagogastric junction and gastric cancers. Br J Cancer. 2024;131:797–807. https://doi.org/10.1038/s41416-024-02753-0
  14. Pasquereau-Kotula E, Nigro G, Dingli F, et al. Global proteomic identifies multiple cancer-related signaling pathways altered by a gut pathobiont associated with colorectal cancer. Sci Rep. 2023;13:14960. https://doi.org/10.1038/s41598-023-41951-3
  15. Pani G. Fusobacterium & Co. at the Stem of Cancer: Microbe-Cancer Stem Cell Interactions in Colorectal Carcinogenesis. Cancers (Basel). 2023;15(9):2583. https://doi.org/10.3390/cancers15092583
  16. Cuellar-Gómez H, Ocharán-Hernández ME, Calzada-Mendoza CC, Comoto-Santacruz DA. Association of Fusobacterium nucleatum infection and colorectal cancer: A Mexican study. Rev Gastroenterol Mex (Engl Ed). 2022;87(3):277-284. https://doi.org/10.1016/j.rgmxen.2021.07.001