Darmflora: Angeblich gesunde Bakterien fördern Krebswachstum

Verbindung zwischen Darmmikrobiom und Krebs

Bakterien, welche eigentlich dafür bekannt sind, dass sie die Darmgesundheit fördern, scheinen die Immunabwehr bei Bauchspeicheldrüsenkrebs zu untergraben. Sie verändern die Funktion von speziellen Immunzellen und regen so das Wachstum von Krebszellen an.

In einer neue Untersuchung unter Beteiligung von Fachleuten der University of Toronto wurde festgestellt, wie Bakterien der Gattung Lactobacillus im Darm die Immunabwehr bei Bauchspeicheldrüsenkrebs beeinflussen. Die Ergebnisse wurden in der englischsprachigen Fachzeitschrift „Immunity“ veröffentlicht.

Darmmikrobiom wichtig für die Gesundheit

Wie wichtig das Darmmikrobiom für die Gesunderhaltung des Menschen ist, wurde in den vergangenen Jahren durch verschiedene Studien immer deutlicher (siehe Deutsche Gesellschaft für Ernährung; (DGE). Trotzdem steckt die Mikrobiomforschung noch in den Kinderschuhen.

Das Darmmikrobiom als mikrobielles Ökosystem und sein Einfluss auf das Immunsystem und Stoffwechsel-krankheiten wirft noch viele Forschungsfragen auf. Die aktuelle Studie liefert nun überraschende neue Einblicke in die Funktion der nützlichen Darmbakterien und verdeutlicht, dass auch diese unter Umständen nachteilige Effekte haben können.

Lactobacillus regt Krebswachstum an

Lactobacillus ist eine Bakterienart, von der gesagt wird, dass sie die Darmgesundheit fördert. Diese Art von Bakterien scheint aber durch ihren Einfluss auf sogenannten Makrophagen auch das Wachstum von Krebs anzuregen, berichten die Forschenden der University of Toronto.

So verändere Lactobacillus die Funktion der Makrophagen in der Umgebung von Bauchspeicheldrüsentumoren, wodurch das Krebswachstum verstärkt werde. Makrophagen sind Immunzellen, denen eine wichtige Rolle beim Tumorwachstum und der Metastasierung zugeschrieben wird.

Auch negative Korrelationen mit Krebs

„Die meisten Studien konzentrieren sich auf positive Korrelationen zwischen dem Mikrobiom und dem Krebsgeschehen“, erläutert Studienautorin Prof. Tracy McGaha von der University of Toronto in einer Pressemitteilung.

Die aktuelle Forschungsarbeit konzentrierte sich dagegen auf negative Korrelationen des Mikrobioms mit Krebs. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Zusammensetzung des Mikrobioms bei einigen Erkrankungen einen negativen Einfluss haben kann, so die Expertin.

Lactobacillus beeinflusst Makrophagenfunktion

Es stellte sich heraus, dass Lactobacillus die Makrophagenfunktion beeinflusst. Dafür metabolisiert das Bakterium die essenzielle Aminosäure Tryptophan. Diese kommt in Proteinen aus pflanzlichen und tierischen Lebensmitteln vor, erklären die Fachleute.

Sogenannte Indole, eine Klasse von Metaboliten, die aus dem mikrobiellen Tryptophan-Stoffwechsel resultieren, aktivieren ihrerseit den Arylkohlenwasserstoffrezeptor (AHR) und dieser reguliere die Genexpression.

Die Deletion oder Hemmung von AHR in Makrophagen habe zu einem geringeren Wachstum von Bauchspeicheldrüsenkrebs, einer besseren Empfindlichkeit gegenüber Behandlungen und einer erhöhten Anzahl entzündlicher T-Zellen geführt, berichten die Forschenden. Die Aktivierung von AHR habe hingegen diese positiven Effekte vereitelt.

Einfluss des Mikrobioms auf Immunfunktionen

Professorin McGaha war nach eigenen Angaben überrascht, dass das Mikrobiom einen so starken Einfluss auf die AHR und die Immunfunktion hat.

Das Team habe sich zunächst nur für AHR als Faktor in der Mikroumgebung des Tumors interessiert. Aber die Blockierung von Säugetiergenen, welche AHR aktivieren können, habe keine Wirkung gezeigt. So untersuchten die Forschenden Lactobacillus, da diese Bakterien mit der AHR-Aktivität korrelierten und Entzündungen verringerten.

Vorteile der Einzelzellanalyse

Die Wirkung der Bakterien wurde zunächst an Mäusen in chirurgischen Modellen von Bauchspeicheldrüsenkrebs überprüft. In der Forschungsarbeit wurde zudem eine Einzelzellanalyse durchgeführt.

„Die Technologie war damals neu, aber sie war für uns von unschätzbarem Wert, um die Reaktionen der Populationen in den Genexpressionsmustern von Makrophagen und anderen Immunzellen zu sehen und zu erfahren, was um sie herum vor sich geht“, erklärt McGaha.

Schließlich wurden Gewebeproben und Daten aus Humanstudien verwendet, wobei sich zeigte, dass eine hohe Expression von AHR mit dem Fortschreiten der Krankheit, der Immunsuppression und dem Überleben der betroffenen Personen korrelierte. Entscheidenden Einfluss auf die AHR-Expression scheint dabei Tryptophan als Stoffwechselprodukt von Lactobacillus zu haben.

Neue Therapien entwickeln

Längerfristig möchte die Forschungsgruppe ein tieferes Verständnis dafür entwickeln, wie Immunzellen mit dem Mikrobiom interagieren. Denn es bestehe die Hoffnung, vielversprechende Therapien, wie die fäkale Mikrobiota-Transplantation, zu verbessern oder neue therapeutische Ansätze zu entwickeln. (as)