Darmbakterien kontrollieren die Krebsimmunität in der Leber

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Darmbakterien das Wachstum von Krebs in der Leber durch einen bisher unbekannten Prozess kontrollieren.

Darstellung des Darms

In Mausmodellen fanden sie heraus, dass Darmbakterien die Immunantwort der Leber auf sowohl primäre als auch metastatische Tumoren regulieren können.

Obwohl frühere Studien bereits gezeigt hatten, dass die riesigen Bakterienkolonien, die im Darm leben, beeinflussen können, wie das Immunsystem mit Krebs umgeht, war nicht klar, wie dies in der Leber vor sich ging.

Die neue Studie zeigt nun, dass eine bestimmte Spezies der Gattung, die im Darm vorhanden ist, die Antitumoraktivität in der Leber durch Veränderung von Gallensäuren blockieren kann.

Ein Bericht über die Forschung – die vom National Cancer Institute (NCI) in den National Institutes of Health (NIH) in Bethesda, MD – geführt wurde, kann in der Zeitschrift gefunden werden.

Sie geben nicht nur neue Einblicke in die Entwicklung von Krebs in der Leber, sondern werfen auch die Frage auf, ob die Reduzierung der bestimmten Mikroben dem Immunsystem helfen könnte, den Krebs zu bekämpfen.

Gut Mikroben und Leberkrebs

Der menschliche Verdauungstrakt beherbergt eine "komplexe und dynamische Population" von Mikroben, die gemeinhin als Darm-Mikrobiota bezeichnet werden.

Diese riesigen Kolonien von Bakterien und anderen Mikroorganismen haben einen großen Einfluss auf die menschliche Gesundheit und Krankheiten; Sie unterstützen das Immunsystem bei der Bekämpfung von Krankheitserregern und sind essentiell für die Verdauung und den Stoffwechsel. In der Leber helfen sie beispielsweise, die Produktion von Gallensäuren zu regulieren.

Die Störung in der Zusammensetzung der Darmmikrobiota wurde mit der Entwicklung vieler Infektionen und Erkrankungen in Verbindung gebracht, die eine Entzündung verursachen, einschließlich derjenigen, die die Leber beeinträchtigen.

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 Tumore, die aus Krebs entstehen, der irgendwo anders im Körper beginnt, etwa im Dickdarm.

Die Forscher stellen fest, dass primärer und metastasierter Leberkrebs "eine der Hauptursachen für krebsbedingten Tod in den Vereinigten Staaten" ist.

Leber und Darm sind in "intimem" Kontakt

In ihrer Studie erklären die Forscher, dass die Leber "eng mit dem Darm kommuniziert" und durch den Kontakt mit Darmblut ständig Nebenprodukten von Darmbakterien ausgesetzt ist. In der Tat macht Blut aus dem Darm 70 Prozent der Blutversorgung der Leber aus.

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 Entstehung von Leberkrebs spielen, haben die Forscher beschlossen, alle zu untersuchen Dies kommt zusammen, um das Wachstum von Lebertumoren zu beeinflussen.

Durch Tests in Mausmodellen von primärem und metastatischem Leberkrebs fanden sie heraus, dass die Behandlung der Tiere mit Antibiotika nicht nur ihre Darmbakterien reduzierte, sondern auch zu immer weniger Tumoren führte.

Sie fanden auch heraus, dass diese Effekte mit einem Anstieg der Anzahl natürlicher Killerzellen (NKCs) in der Leber zusammenfielen. NKCs sind mächtige Killer von Krebszellen.

Weitere Tests zeigten, dass der Anstieg von NKCs das Ergebnis von Antibiotika war, die die Expression eines Zellproteins namens CXCL16 erhöhten, das NKCs anruft. Die Zellen mit diesem Protein bilden das Gewebe oder Endothel, das die kleinen Blutgefäße auskleidet, die die Leber durchdringen.

"Wir haben uns gefragt", sagt der korrespondierende 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 fanden, dass "Gallensäuren die Expression von CXCL16 kontrollieren können".

Er und seine Kollegen fanden dann heraus, dass, wenn sie "Mäuse mit Gallensäuren behandelten", sie "tatsächlich die Anzahl der NKT-Zellen in der Leber und damit die Anzahl der Tumore in der Leber verändern könnten".

Mehr geförderte Krebsverbreitung

Eine letzte Reihe von Experimenten ergab, dass – eine Gattung von Bakterien, die sowohl beim Menschen als auch bei Mäusen vorhanden ist – eine Schlüsselrolle bei dieser Aktivität spielt.

Ein besonders interessantes Ergebnis war, dass die Menge an CXCL16 in der Leber beeinflusst wird, da die Galle zwischen Darm und Leber recycelt wird.

Die Erhöhung der Menge dieser Bakterien im Darm reduzierte nicht nur die NKC-Konzentrationen in der Leber, sondern auch die Krebsausbreitung in den Mäusen, merken die Autoren.

In einem verwandten Perspektivartikel, Drs. Nadine Hartmann und Mitchell Kronenberg vom La Jolla Institut für Allergie und Immunologie in Kalifornien greifen auf die Höhepunkte der Studie zurück und erklären, dass "die Funktion der Galle für die meisten biologischen Systeme unterschiedliche Facetten hat".

Und paradoxerweise hilft nicht nur Galle Funktion das Verdauungssystem, "Fette zu emulgieren und helfen, Lipide der Nahrung zu absorbieren, aber nach der 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 einen Einblick in Krebs und mögliche Behandlungen geben kann."

Dr. Tim F. Greten

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