Darmkrebs: Welche Rolle spielen neue Erreger in Milchprodukten und Fleisch?

Darmkrebs: Neuartige infektiöse Erreger

Es ist schon länger bekannt, dass die Ernährung einen Einfluss auf das Erkrankungsrisiko für Darmkrebs haben kann. So zeigte sich etwa in einer Studie, dass ein hoher Verzehr von rotem Fleisch und Käse mit einem erhöhten Risiko für Krebs in Verbindung steht. Doch welche Rolle spielen hierbei neuartige infektiöse Erreger, die in Milchprodukten und Rindfleisch entdeckt wurden? Mit dieser Frage haben sich nun Forschende aus Deutschland beschäftigt.

Die Ernährung hat einen wesentlichen Einfluss auf die Darmgesundheit und das Darmkrebsrisiko. Wissenschaftliche Untersuchungen deuten darauf hin, dass manche Lebensmittel dazu beitragen können, Darmkrebs vorzubeugen. Andere Studien wiederum liefern Hinweise, dass die „falschen“ Speisen, wie zum Beispiel rotes Fleisch, die Gefahr an dieser Krebsart zu erkranken, erhöhen können. Forschende berichten nun, wie neuartige Erreger die Entstehung von Darmkrebs verursachen können.

Erreger in Milchprodukten und Rinderseren

Wie das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) in einer aktuellen Mitteilung schreibt, hatten Forschenden um Ethel-Michele de Villiers im DKFZ vor wenigen Jahren eine neuartige Form infektiöser Erreger in Milchprodukten und Rinderseren entdeckt.

Es handelte sich dabei um ringförmige DNA-Elemente, die große Ähnlichkeit mit Sequenzen bestimmter bakterieller Plasmide aufweisen. Nach ihrem „Fundort“ wurden die neuartigen Erreger als „Bovine Meat and Milk Factors“ (BMMFs) bezeichnet.

Den BMMFs auf die Spur gekommen war de Villiers gemeinsam mit Harald zur Hausen beim Überprüfen einer Hypothese: Ausgehend von epidemiologischen Beobachtungen hatte der Nobelpreisträger einen möglichen Zusammenhang zwischen dem Konsum von Rindfleisch beziehungsweise Milchprodukten und dem Auftreten von Darmkrebs postuliert.

„Es erschien uns wahrscheinlich, dass ein infektiöser Erreger, der vom europäischen Hausrind auf den Menschen übertragen wird, mit der Entstehung von Darmkrebs in Verbindung steht“, erläutert zur Hausen.

Mittlerweile konnten de Villiers und Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter über hundert verschiedene dieser DNA-Ringe aus Milchprodukten isolieren. Den Angaben zufolge können sich die BMMFs in menschlichen Zellen vermehren und bilden dort ein Proteinprodukt, Rep, das sie für ihre Vermehrung benötigen. Aber wie könnten sie zur Entstehung von Darmkrebs beitragen?

Erreger in unmittelbarer Nähe der Tumoren

Das haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus dem Team um Timo Bund nun an Gewebeproben von Darmkrebs und vom gesunden Darm sorgfältig untersucht. Ihre Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America“ (PNAS) veröffentlicht.

Zum Nachweis der Erreger nutzten die Forschenden Antikörper, die sie gegen das Rep-Protein generiert hatten. Sie konnten damit BMMFs in 15 von 16 Darmkrebs-Gewebeproben nachweisen.

Zur Überraschung der Fachleute stellte sich bei der Färbung von Gewebeschnitten mithilfe dieser Antikörper heraus: Nicht die Krebszellen selbst enthielten das Rep-Protein, sondern die Zellen in der nächsten Umgebung der Tumoren.

Insbesondere in der Lamina propria, der unter der Darmschleimhaut gelegenen Bindegewebsschicht, und dort vor allem in der Umgebung der Darmkrypten, wies der Antikörper demnach das Rep-Protein nach. Aus diesen Rep-positiven Zellen konnten die Forschenden auch BMMF-DNA isolieren, die eng verwandt war mit den bereits aus Milchproben isolierten Erregern.

Chronisch-entzündliche Prozesse im Darmgewebe

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hegten den Verdacht, dass die Anwesenheit der BMMFs chronisch-entzündliche Prozesse im Darmgewebe auslösen könnte. Ein Indiz dafür wäre die Anwesenheit entzündungsfördernder Makrophagen.

Diese Entzündungszellen fanden sich tatsächlich in direkter Umgebung der Tumoren. Die Signale für das Rep-Protein und für den Makrophagen-Marker CD68 waren interessanterweise nahezu deckungsgleich: Rep liegt also unmittelbar um oder in den Makrophagen vor.

Ist die Anwesenheit von BMMFs und die damit verbundene chronische Entzündung aber tatsächlich mit Darmkrebs assoziiert? Um das herauszufinden, fahndeten die Forschenden nach kombinierten Rep/CD68-Signalen in Darmkrebsproben und verglichen sie mit Darm-Gewebeproben einer Gruppe jüngerer krebsfreier Kontrollpersonen.

Bei den Krebspatientinnen und Krebspatienten wiesen 7,3 Prozent aller Darmzellen in der Tumorumgebung das kombinierte Rep/CD68 Signal auf. Bei den Darmzellen der Kontrollgruppe waren es mit nur 1,7 Prozent erheblich weniger.

Chronische Entzündungen als Krebstreiber

Ein weiterer Hinweis auf entzündliche Prozesse waren die erhöhten Spiegel an reaktiven Sauerstoffverbindungen, die die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der Umgebung der Rep-positiven Zellen nachweisen konnten.

„Solche Sauerstoffradikale begünstigen die Entstehung von Erbgutveränderungen“, sagt Harald zur Hausen. Den Angaben zufolge waren die Entzündungen insbesondere in der direkten Umgebung der Darmkrypten lokalisiert. In diesen schlauchförmigen Vertiefungen sitzen die Stammzellen des Darms, die für die ständige Regeneration der Darmschleimhaut verantwortlich sind.

Darm-Stammzellen produzieren laufend große Mengen an Vorläuferzellen, die sich rasch teilen und dabei diesem mutationsfördernden Einfluss ausgesetzt sind. Je mehr Mutationen zusammenkommen, desto höher ist das Risiko, dass auch Gene getroffen werden, deren Defekt das Zellwachstum außer Kontrolle geraten lässt.

Chronische Entzündungen sind als Krebstreiber bekannt, ein bekanntes Beispiel ist die Entstehung von Leberkrebs als Folge einer chronischen Infektion mit dem Hepatitis-C-Virus.

Möglichkeiten zum präventiven Eingreifen

„Wir betrachten die BMMFs daher als indirekte Krebserreger, die teilweise wahrscheinlich über Jahrzehnte hinweg auf die sich teilenden Zellen der Darmschleimhaut einwirken“, erklärt zur Hausen. Der Experte geht davon aus, dass die Infektion mit den BMMFs meist früh im Leben erfolgt, etwa zum Zeitpunkt des Abstillens.

„Die Ergebnisse unterstützen unsere Hypothese, dass der Konsum von Milch und Rindfleisch ursächlich mit der Entstehung von Darmkrebs in Zusammenhang steht, und eröffnen gleichzeitig Möglichkeiten zum präventiven Eingreifen“, sagt zur Hausen.

So könnte zum Beispiel ein frühzeitiger Nachweis der BMMFs besonders gefährdete Personen identifizieren, die dann rechtzeitig die Darmkrebsvorsorge in Anspruch nehmen sollten. (ad)