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Medizin

Darmkrebspatienten haben vermehrt Bakterien, die Karzinogene produzieren

Mittwoch, 3. April 2019

/Sebastian Kaulitzki, stockadobecom

Heidelberg und São Paulo – Darmkrebspatienten haben teilweise andere Bakterien im Darm als gesunde Menschen. Die genetische Signatur der Darmflora könnte nach einer Studie in Nature Medicine (2019; doi: 10.1038/s41591-019-0406-6) im Prinzip zur Früherkennung eingesetzt werden. Eine begleitende Metagenom-Analyse (2009; doi: 10.1038/s41591-019-0405-7) zeigt, dass die Darmbakterien vermehrt Moleküle produzieren, die für die Krebsentstehung verantwortlich sein könnten.

Epidemiologische Studien zeigen, dass die Ernährung ein wichtiger Risikofaktor des Kolorektalkarzinoms ist, das in Ländern mit einer „westlichen“ Ernährung zur dritthäufigsten tödlichen Krebserkrankung geworden ist. Neben einem Mangel an pflanzlichen Fasern steht vor allem der häufige Verzehr von rotem Fleisch und Wurstwaren im Verdacht, die Krebsentstehung zu fördern. Die Pathogenese ist nicht bekannt, es erscheint aber möglich, dass die zahllosen Bakterien der Darmflora eine Rolle spielen.

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Der Zusammenhang kann heute durch genetische Analysen untersucht werden. In sogenannten Metagenom-Analysen wird in Stuhlproben die Gesamtheit aller Gene sequenziert. Dies ermöglicht nicht nur Rückschlüsse über die Art der Bakterien, die den menschlichen Darm bewohnen. Aus einzelnen Genen kann auch auf den Stoffwechsel der Bakterien und die dabei anfallenden Substanzen geschlossen werden, von denen einige als krebserregend bekannt sind.

Ein Team um Georg Zeller vom EMBL („European Molecular Biology Laboratory“) in Heidelberg hat jetzt das Metagenom in Stuhlproben von 768 Menschen aus China, Deutschland, Frankreich, Italien, Japan, Österreich und den USA untersucht. Darunter waren sowohl Menschen mit Darmkrebs als auch Gesunde.

Die Forscher entdeckten eine „genetische Signatur“, mit der sich die Darmflora von Krebspatienten und Gesunden ziemlich gut unterscheiden ließ. Die Grenzwertoptimierungs­kurve (AUROC), die Sensitivität und Spezifität kombiniert, erreichte einen Wert von 0,80 (0,5 ist Zufall, 1,0 Gewissheit). Die Metagenom-Analyse der Bakterien könnte sich laut den Forschern mit gängigen Stuhltests auf okkultes Blut messen lassen. Ein klinischer Einsatz dürfte allerdings an den Kosten scheitern. Außerdem steht mit der Koloskopie eine effektivere Vorsorge zur Verfügung.

Funktionelle Analysen ergaben, dass im Darm der Krebspatienten vermehrt Bakterien vorhanden waren, die Gene für den Abbau von Proteinen und Muzinen bilden. Gene, die Kohlenhydrate abbauen, waren dagegen seltener vorhanden als bei gesunden Menschen. Die Forscher vermuten, dass es durch die veränderte Darmflora zur vermehrten Bildung von sekundären Gallensäuren kommt, die als krebserzeugend angesehen werden. Die Veränderungen der Darmflora könnten die Folge einer fettreichen und fleischlastigen Ernährung sein, vermuten sie. Beweisen lasse sich dies in der Studie aber nicht. Es bleibe im Umkehrschluss möglich, dass der Darmkrebs selbst für die Veränderung der Darmflora verantwortlich sei, auch wenn dies als weniger wahrscheinlich angesehen wird.

In einer zweiten teilweise überlappenden Studie haben Andrew Maltez Thomas von der Universität von São Paulo und Mitarbeiter die Metagenom-Daten von 969 Darmkrebs­patienten und gesunden Kontrollen aus China, Deutschland, Frankreich, Kanada, Japan und den USA untersucht.

Dabei entdeckten sie unter anderem, dass das Fusobacterium nucleatum, das normalerweise in der Mundhöhle und den Atemwegen gefunden wird, bei Darmkrebspatienten häufiger im Darm vorhanden ist. Unklar ist, wie das Bakterium die Passage durch den sauren Magen unbeschadet übersteht. Im Darm könnte der dort fremde Erreger zu einer Entzündungs­reaktion führen, die an der Darmkrebsentstehung beteiligt ist, spekuliert Thomas.

Eine weitere Entdeckung war das vermehrte Vorkommen des Gens cutC. Es enthält die Information für das Enzym Cholin-Trimethylamin-Lyase, das die Ammoniumverbindung Cholin abbaut. Dabei entsteht Acetaldehyd, das im Verdacht steht, krebserregend zu sein. Cholin ist in größeren Mengen in rotem Fleisch und fetthaltigen Nahrungsmitteln vorhanden. Die vermehrte Zufuhr könnte die Darmflora verändern und dann die Entwicklung von Darmkrebs fördern, so Thomas. © rme/aerzteblatt.de

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