Bakterien als Auslöser für Darmkrebs?

Neue Studie zeigt: Bestimmte Bakterien könnten Entstehung von Darmkrebs begünstigen

Bakterien spielen für unsere Verdauung eine wichtige Rolle. Ein sensibles Gleichgewicht verschiedener Bakterienstämme sorgt für eine gesunde Verdauung und ideale Nährstoffaufnahme.
Neben gutartigen Bakterien, die natürlicherweise in unserem Darm angesiedelt sind, gibt es auch schädliche Bakterien, die unser Wohlbefinden und unsere Verdauung beeinträchtigen können. Bestimmte Bakterien stehen auch im Verdacht Schäden am Erbgut der Zellen zu verursachen und damit die Entstehung von Krebs zu begünstigen. Da Krebs allerdings oftmals erst Jahre nach einer Infektion auftritt, war es bislang schwer nachzuweisen, dass Bakterien ursächlich für die Krebserkrankung sind.

Aus diesem Grund sucht die Wissenschaft schon seit längerer Zeit nach “genetischen Spuren”, die die Bakterien im Erbgut infizierter Zellen hinterlassen. Werden dieselben genetischen Veränderungen auch im Erbgut der Krebszellen gefunden, könnte dies für einen Zusammenhang sprechen.

Einem Forschungsteam des Max-Planck-Instituts für Infektionsbiologie in Berlin ist es nun in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern aus Helsinki, Stockholm und Barcelona gelungen, einen solchen genetischen “Fußabdruck” von Bakterien zu identifizieren. Dadurch liefern sie erstmals einen direkten Beweis dafür, dass bestimmte Bakterien Krebs verursachen können.

Das Bakterium Escherichia coli (E. coli) ruft aufgrund seines Toxins “Colibactin” Schäden in der DNA unserer Zellen hervor. Aus diesem Grund haben die Forschungsteams im Erbgut der Zellen nach Veränderungen gesucht, die nach einer Infektion mit dem Colibactin-positiven E.coli-Bakterium entstanden sind. Bei ihren Untersuchungen haben sie in der DNA der infizierten Zellen extreme strukturelle Schäden entdeckt.

Die daraus resultierenden Mutationen konnten die Forscher auch bei bestimmten Darmkrebsformen nachweisen. Die, durch das Toxin der E. coli-Bakterien, verursachten Schäden an der DNA konnten von den Zellen nicht entsprechend repariert werden, sodass in Folge Fehler im genetischen Code und damit Mutationen entstanden.

In einer anderen Studie konnten Forscher diese Mutationssignatur auch in scheinbar gesundem Darmgewebe beobachten. Aus diesem Grund ist davon auszugehen, dass die durch Colibactin verursachten Mutationen bereits sehr früh im Leben erworben werden, lange bevor bösartige Veränderungen deutlich werden.

Im Rahmen der Studie untersuchten die Wissenschaftler auch, ob die durch Colibactin hervorgerufenen Mutationen einen Einfluss auf die Karzinogenese (Tumorentwicklung) haben. Bei Dickdarmkrebs treten zumeist Mutationen am sogenannten Tumorsuppressor-Gen APC auf, sodass sich die Zellen unabhängig von Wachstumsfaktoren entwickeln. Das Forschungsteam des Max-Planck-Instituts stellte bei den Untersuchungen fest, dass die durch das Colibactin mutierten Gene besonders häufig das APC-Gen betreffen. Dies stärkt die Annahme, dass das Toxin der E. coli-Bakterien für die Entstehung von Dickdarmkrebs ursächlich ist.
Nun gilt es herauszufinden unter welchen Bedingungen die Colibactin-bildenden Bakterien Mutationen verursachen. Weiter muss untersucht werden, ob bestimmte Personen und Altersgruppen besonders anfällig für derartige Mutationen sind.

Aufgrund der gewonnenen Ergebnisse empfiehlt der Leiter der Untersuchungen, Prof. Dr. Thomas F. Meyer, in Zukunft gründlich abzuwägen, ob Probiotika, die mit Colibactin produzierenden Bakterien angereicherte sind, nach diesen neuen Erkenntnissen noch vertretbar sind.
Neben Escherichia coli gibt es auch andere Bakterien, die Colibactin sowie andere Genotoxine mit potentiell krebsfördernder Wirkung produzieren. Wechselwirkungen zwischen den Toxinen der Bakterien und den Epithelzellen im Darm sollen deshalb auch in Hinblick auf die Krebsentstehung weiter erforscht werden.

Weitere Informationen zu den Studienergebnissen  

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