Darmbakterien kontrollieren die Krebsimmunität in der Leber
Wissenschaftler haben entdeckt, dass Darmbakterien das Wachstum von Krebs in der Leber durch einen bisher unbekannten Prozess kontrollieren.
Bei der Arbeit mit Mausmodellen stellten sie fest, dass Darmbakterien die Immunantwort der Leber auf primäre und metastatische Tumoren regulieren können.
Obwohl frühere Studien bereits gezeigt hatten, dass die riesigen Bakterienkolonien, die im Darm leben, den Umgang des Immunsystems mit Krebs beeinflussen können, war nicht klar, wie dies in der Leber geschah.
Die neue Studie zeigt nun, dass eine bestimmte Art der Clostridium Eine im Darm vorhandene Gattung kann die Antitumoraktivität in der Leber durch Veränderung der Gallensäuren blockieren.
Ein Bericht über die Forschung, der vom National Cancer Institute (NCI) in den National Institutes of Health (NIH) in Bethesda, MD, geleitet wurde, ist in der Zeitschrift zu finden Wissenschaft.
Sie geben nicht nur neue Einblicke in die Entstehung von Leberkrebs, sondern werfen auch die Frage auf, ob die Reduzierung der einzelnen Mikroben dem Immunsystem helfen könnte, den Krebs zu bekämpfen.
Darmmikroben und Leberkrebs
Der menschliche Verdauungstrakt beherbergt eine „komplexe und dynamische Population“ von Mikroben, die üblicherweise als Darmmikrobiota bezeichnet werden.
Diese riesigen Kolonien von Bakterien und anderen Mikroorganismen haben einen großen Einfluss auf die menschliche Gesundheit und Krankheit. Sie helfen dem Immunsystem bei der Bekämpfung von Krankheitserregern und sind für die Verdauung und den Stoffwechsel unerlässlich. In der Leber helfen sie beispielsweise, die Produktion von Gallensäuren zu regulieren.
Eine Störung der Zusammensetzung der Darmmikrobiota wurde mit der Entwicklung vieler Infektionen und Krankheiten in Verbindung gebracht, die Entzündungen verursachen, einschließlich solcher, die die Leber betreffen.
Es gibt zwei Arten von Tumoren, die sich in der Leber entwickeln können: primäre und sekundäre Tumoren. Primäre Lebertumoren entstehen durch Krebs, der in der Leber beginnt.
Sekundäre Lebertumoren - oder metastatische Lebertumoren - sind Tumoren, die durch Krebserkrankungen entstehen, die an einer anderen Stelle im Körper auftreten, beispielsweise im Dickdarm.
Die Forscher stellen fest, dass primärer und metastasierter Leberkrebs "eine der Hauptursachen für krebsbedingte Todesfälle in den USA ist".
Leber und Darm stehen in „intimem“ Kontakt
In ihrer Studienarbeit erklären die Forscher, dass die Leber „eng mit dem Darm in Verbindung steht“ und durch Kontakt mit Darmblut ständig Nebenprodukten von Darmbakterien ausgesetzt ist. Tatsächlich macht Blut aus dem Darm 70 Prozent der Blutversorgung der Leber aus.
Vor diesem Hintergrund - zusammen mit der Tatsache, dass Darmmikrobiota die Immunfunktion der Leber beeinflussen können und an der Produktion von Gallensäuren beteiligt sind und dass Gallensäuren eine Rolle bei der Entwicklung von Leberkrebs spielen - beschlossen die Forscher, zu untersuchen, wie alle Dies kommt zusammen, um das Wachstum von Lebertumoren zu beeinflussen.
Bei Tests in Mausmodellen für primären und metastasierten Leberkrebs stellten sie fest, dass die Behandlung der Tiere mit Antibiotika nicht nur die Darmbakterien reduzierte, sondern auch zu immer kleineren Tumoren führte.
Sie fanden auch heraus, dass diese Effekte mit einer Zunahme der Anzahl natürlicher Killerzellen (NKCs) in der Leber zusammenfielen. NKCs sind starke Killer für Krebszellen.
Weitere Tests zeigten, dass der Anstieg der NKCs das Ergebnis von Antibiotika war, die die Expression eines Zellproteins namens CXCL16 erhöhten, das NKCs beschwört. Die Zellen mit diesem Protein bilden das Gewebe oder Endothel, das die winzigen Blutgefäße auskleidet, die die Leber durchdringen.
"Wir haben uns gefragt", sagt der entsprechende Studienautor Dr. Tim F. Greten vom NCI-Zentrum für Krebsforschung, "warum haben mit Antibiotika behandelte Mäuse in diesen Endothelzellen mehr CXCL16-Produktion?"
Er sagt, dass der "kritische Punkt" der Studie war, als sie herausfanden, dass "Gallensäuren die Expression von CXCL16 kontrollieren können".
Er und seine Kollegen stellten dann fest, dass sie, wenn sie "Mäuse mit Gallensäuren behandelten", "tatsächlich die Anzahl der NKT-Zellen in der Leber und damit die Anzahl der Tumoren in der Leber verändern könnten".
Mehr Clostridium förderte die Ausbreitung von Krebs
Eine letzte Reihe von Experimenten ergab dies Clostridium - eine Bakteriengattung, die sowohl beim Menschen als auch bei Mäusen vorkommt - spielte bei dieser Aktivität eine Schlüsselrolle.
Ein besonders interessanter Befund war das Clostridium beeinflusst die Menge an CXCL16 in der Leber, da die Galle zwischen Darm und Leber recycelt wird.
Das Erhöhen der Menge dieser Bakterien im Darm verringerte nicht nur die in der Leber vorhandenen NKC-Spiegel, sondern förderte auch die Ausbreitung von Krebs in den Mäusen, bemerken die Autoren.
In einem verwandten Perspektivartikel hat Drs. Nadine Hartmann und Mitchell Kronenberg vom La Jolla-Institut für Allergie und Immunologie in Kalifornien stützen sich auf die Höhepunkte der Studie und erklären, dass „die Gallenfunktion wie bei den meisten biologischen Systemen unterschiedliche Facetten hat“.
Und paradoxerweise hilft nicht nur die Gallenfunktion dem Verdauungssystem, „Fette zu emulgieren und Nahrungslipide zu absorbieren, sondern nach Modifikation durch das Mikrobiom verändern sekundäre Gallensäuren die Immunfunktion, um Leberkrebs und Lebermetastasen zu fördern.“
"Diese [Studie] ist ein großartiges Beispiel dafür, wie das, was wir aus der Grundlagenforschung lernen, uns Einblick in Krebs und mögliche Behandlungen geben kann."
Dr. Tim F. Greten
