En los tumores cerebrales residen diversas bacterias, lo que podría afectar la eficacia del tratamiento e incluso la supervivencia de los pacientes.
Al igual que un portero que vigila la entrada de una discoteca exclusiva, la barrera hematoencefálica (una densa capa de células que rodea los vasos sanguíneos del cerebro) se considera un guardián excepcionalmente estricto. Permite el paso de nutrientes, pero bloquea la entrada al cerebro de toxinas, patógenos e incluso la mayoría de los fármacos.
Sin embargo, un estudio que ha analizado varios cientos de tumores cerebrales humanos muestra que el cerebro no es el entorno estéril que se creía: una variedad de bacterias logran invadir este dominio fortificado, estableciéndose dentro de los tumores cerebrales y las metástasis.
La investigación ha sido realizada por el equipo del profesor Ravid Straussman del Instituto Weizmann de Ciencias en colaboración con los centros médicos Rabin y Rambam. Los resultados, publicados en Nature Cancer, revelan una relación entre la supervivencia de los pacientes con metástasis cerebrales y la cantidad y diversidad de bacterias en sus tumores, y muestran que ciertas especies bacterianas pueden hacer que los tumores sean resistentes al tratamiento.
Imagen: Instituto Weizmann de Ciencias.
Objetivo: estudiar la composición bacteriana en tumores y metástasis cerebrales
Durante la última década, cada vez más pruebas científicas han demostrado que las bacterias habitan en una amplia gama de tumores cancerosos. En 2020, el grupo de Straussman informó del hallazgo de bacterias en células cancerosas del cerebro, los huesos, las mamas, los pulmones, los ovarios, el páncreas, el colon y la piel.
Si bien desde entonces se han investigado y caracterizado bien las poblaciones bacterianas de algunos tumores, la investigación sobre las bacterias en los tumores cerebrales se ha quedado rezagada. Los estudios anteriores se basaban en unas pocas muestras y examinaban tumores originados en el tejido cerebral, a pesar de que la mayoría de los tumores cerebrales son en realidad metástasis de otros órganos.
El nuevo estudio, dirigido por la estudiante de doctorado Elinor Gigi, con la ayuda de la Dra. Nancy Gavert, científica del laboratorio de Straussman, examinó la composición bacteriana del glioblastoma —el tumor cerebral maligno más común en adultos— y de las metástasis cerebrales, la mayoría de las cuales se originaron en cánceres de pulmón y mama.
Los investigadores analizaron 322 muestras de glioblastoma y metástasis cerebrales, identificando bacterias tanto dentro de las células cancerosas como en las células inmunitarias cercanas.
Mayor riqueza bacteriana en metástasis
Las comparaciones de las poblaciones bacterianas revelaron que las metástasis albergan una mayor riqueza bacteriana que los glioblastomas, lo que significa tanto un mayor número de bacterias como una mayor diversidad de sus especies. “No solo descubrimos que hay diferentes especies bacterianas prevalentes en las metástasis frente a los glioblastomas, sino que identificamos familias bacterianas completas que prefieren un tipo de tumor sobre otro”, afirma Straussman. “Esto respalda la hipótesis de que poblaciones bacterianas fundamentalmente diferentes habitan en diferentes tipos de tumores cerebrales”.
Dada la reputación de la barrera hematoencefálica como un guardián inflexible, los investigadores se preguntaron si algunas de las bacterias encontradas en las metástasis cerebrales podrían haber migrado desde los tumores primarios hasta el cerebro dentro de las células cancerosas.
“Alrededor del 36 % de las especies bacterianas que encontramos en las metástasis de cáncer de mama en el cerebro y alrededor del 48 % de las que se encuentran en las metástasis de cáncer de pulmón también se habían detectado en los tumores primarios correspondientes”, explica Straussman. “Sabemos que la integridad de la barrera hematoencefálica puede verse comprometida por el cáncer, lo que puede permitir que ciertas bacterias atraviesen las células tumorales. Otra posibilidad es que las bacterias que ya residen en las células tumorales primarias viajen dentro de ellas a medida que metastatizan al cerebro”.
Las bacterias en las metástasis cerebrales pueden contribuir al desarrollo de tumores
Los investigadores también descubrieron que las especies bacterianas comunes en las metástasis cerebrales tienen características metabólicas que pueden promover la migración celular, la invasión de tejidos y el desarrollo de tumores. “Estos resultados plantean la posibilidad de que las bacterias desempeñen un papel activo en la progresión del cáncer y en la infiltración de metástasis en el cerebro”, afirma Straussman. “También encontramos pruebas de una posible simbiosis entre las bacterias y los tumores en los glioblastomas, que contenían más bacterias especializadas en la producción de fósforo, una característica que puede beneficiar a estos tumores, que a menudo sufren de deficiencia de fósforo”.
Otro descubrimiento sorprendente fue que la composición bacteriana de las metástasis cerebrales se correlaciona con su ubicación en el cerebro. Los tumores de la región posterior mostraban una mayor riqueza bacteriana, mientras que cuanto más cerca estaban de la región anterior, menos bacterias y menos especies estaban presentes. “Suponemos que las diferentes condiciones en las distintas partes del cerebro, como las diferencias en el suministro de sangre o en la composición metabólica del tejido circundante, pueden explicar este fenómeno”, explica Straussman.
Las bacterias encontradas en los tumores cerebrales pueden influir en respuesta a tratamiento
A pesar de los avances en oncología, los protocolos de tratamiento para el glioblastoma apenas han cambiado en las últimas décadas. Se basan en la cirugía, la radiación y el fármaco quimioterapéutico temozolomida.
En la parte final del estudio, los investigadores examinaron si las bacterias podían afectar a la eficacia del tratamiento. Cultivaron 30 especies bacterianas encontradas en tumores de glioblastoma, prepararon extractos que contenían sustancias secretadas por estas bacterias y añadieron estos extractos a líneas celulares de tumores cerebrales humanos.
Cuando los investigadores trataron estas líneas celulares con temozolomida, descubrieron que las diferentes secreciones bacterianas podían potenciar o dificultar la eficacia del fármaco. Las secreciones del género Bacillus, por ejemplo, hacían que las células cancerosas se volvieran resistentes a la quimioterapia.
Del mismo modo, los investigadores descubrieron que la supervivencia de los pacientes con metástasis cerebrales se veía afectada por las poblaciones bacterianas presentes en sus tumores. Los pacientes que sobrevivieron menos de un año tenían tumores con comunidades bacterianas más ricas que los que vivieron más de dos años. Y las bacterias del género Paracoccus, por ejemplo, eran mucho más frecuentes en los pacientes que sobrevivieron menos de un año.
Una puerta hacia el desarrollo de nuevas terapias contra el cáncer
“Hasta hace poco, pensábamos que el cerebro era un entorno estéril”, destaca Straussman. “El descubrimiento de que diversas poblaciones bacterianas habitan en los tumores cerebrales, y que estas bacterias pueden desempeñar un papel en el cáncer, nos obliga a replantearnos nuestras hipótesis y a estudiar más a fondo los efectos de las bacterias en los procesos patológicos del cerebro. En el futuro, debemos determinar si las bacterias también existen en el cerebro sano y cartografiar qué bacterias habitan en las células de cada órgano del cuerpo, tanto en condiciones de salud como de enfermedad. Los descubrimientos sobre especies bacterianas específicas implicadas en la resistencia al tratamiento y la supervivencia de los pacientes ofrecen la esperanza de que, algún día, podamos desarrollar nuevas terapias contra el cáncer más específicas».
“El glioblastoma es un tumor cerebral maligno muy agresivo y, incluso después de tratamientos como la cirugía, la radiación, la quimioterapia y la terapia biológica, la esperanza de vida sigue siendo muy limitada”, afirma el profesor Yust-Katz, del Centro Médico Rabin. “El descubrimiento de bacterias dentro de los tumores abre la puerta a futuros estudios sobre el papel de estas bacterias en la enfermedad, con la esperanza de encontrar nuevas formas de ayudar a los pacientes”.
Artículo científico
Gigi E, et al. Characterization of the tumor microbiome of brain metastases and glioblastoma reveals tumor-type-specific and location-specific microbial signatures. Nat Cancer. 2025 Nov 14. DOI: 10.1038/s43018-025-01073-3
