Manchmal sind es die unerwarteten Ergebnisse bei Forschungsarbeiten, die eine neue Sicht der Dinge zulassen. So wie beim Team von Professor Dirk Haller von der TU München. Bei einer Untersuchung über auslösende Faktoren für Darmkrebs haben sie herausgefunden, dass Zellstress in Kombination mit einer veränderten Mikrobiota, also die Gesamtheit der Microorganismen im Darm, das Tumorwachstum antreibt. Bisher wurde davon ausgegangen, dass dies lediglich entzündliche Darmerkrankungen hervorrufe.
Zunächst fanden die Untersuchungen an Mausmodellen statt. Zunächst wurde der Transkriptionsfaktor ATF6 aktiviert. Er sorgt für die Stressregulation in der Darmschleimhaut. Eine Veränderung konnte den Forschern zufolge nicht beobachtet werden. Sobald aber die Microbiota in die keimfreien (sterilen) Tiere zurück transplantiert wurde, traten Krebsgeschwüre auf. Professor Haller uns sein Team konnten somit zeigen, dass Microorganismen an der Entstehung von Darmkrebs mit beteiligt sind. Dies wiesen sie entlang der Koch’schen Postulate nach. Damit wird die Ursache-Wirkungs-Beziehung zwischen einem Parasiten und dem entsprechenden Wirt nachgewiesen.
Stress und Mikrobiota
„Wir wollten mit unserer Studie ursprünglich klären, welchen Beitrag Bakterien im Darm an der Entstehung von Darmentzündungen haben“, erklärt Professor Dirk Haller vom Lehrstuhl für Ernährung und Immunologie am Wissenschaftszentrum Weihenstephan der TUM. „Das für uns überraschende Ergebnis war jedoch, dass Änderungen im mikrobiellen Ökosystem (Mikrobiota) zusammen mit Stress in den Darmzellen zur Entstehung von Tumoren führt und zwar ausschließlich im Dickdarm und ohne Beteiligung von Entzündung.“ Für die Stressregulierung in der Zelle ist der Transkriptionsfaktor ATF6 verantwortlich, wobei Dauer und Intensität der Aktivierung durch Erkrankungen verstärkt wird.
„Es ist aber nicht der Zellstress allein, der zu dem Tumorwachstum führt, sondern die Zusammenarbeit von Stress und Mikrobiota, welche das Krebswachstum begünstigt“, sagt Haller, Leiter des ZIEL – Institute for Food & Health der TUM.
Untersuchungen an Darmkrebs-Patienten
In einer Zusammenarbeit mit Professor Janssen vom Klinikum rechts der Isar wurden die Daten von 541 Patienten mit Dickdarmkrebs untersucht. Bei Patienten, bei denen der Transkriptionsfaktor ATF6 signifikant höher war, steigerte dies auch die Rückfallquote nach einer Operation. Demnach waren zehn Prozent der Patienten gefährdet, nochmals an Dickdarmkrebs zu erkranken.
„In bestimmten Patienten könnte das Protein ATF6 als diagnostischer Marker für ein erhöhtes Dickdarmkrebsrisiko dienen, um dann frühzeitig mit einer Therapie beginnen zu können“, sagt Prof. Haller – „eine mikrobielle Therapie wäre vorstellbar, wenn wir noch mehr wissen über die Zusammensetzung der Bakterien. Was nun jedoch deutlich wurde: Chronische Entzündungen nehmen auf die Krebsentwicklung im Dickdarm keinen Einfluss.“
Foto: A. Heddergott/ TUM
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