Streptokokken fördern Wachstum von Darmtumoren

Direkter Kontakt zwischen Krebszellen und Streptococcus gallolyticus-Bakterien regt die Zellteilung an und beschleunigt das Tumorwachstum
Direkter Nachweis von Streptococcus gallolyticus in menschlichem Krebsgewebe durch Immunfluoreszenz-Mikroskopie: Die Pfeile zeigen die rot gefärbten Streptokokken an.
Direkter Nachweis von Streptococcus gallolyticus in menschlichem Krebsgewebe durch Immunfluoreszenz-Mikroskopie: Die Pfeile zeigen die rot gefärbten Streptokokken an.
© Kumar R, et al. (2017) / Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0), https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Houston (USA) - Wenn Streptokokken ins Blut gelangen, können sie das Herz infizieren und eine Endokarditis verursachen. Handelt es sich bei den Erregern um eine bestimmte Unterart von Streptococcus gallolyticus, haben die Patienten ein deutlich erhöhtes Risiko für Darmkrebs. Dass es eine ursächliche Beziehung zwischen Krebs und dieser bakteriellen Infektion gibt, haben amerikanische Mediziner jetzt erstmals nachgewiesen. Die Bakterien verstärken das Tumorwachstum, indem sie sich an Krebszellen anlagern und die Produktion eines Signalproteins erhöhen, das die Zellteilungsrate beschleunigt. Die neuen Ergebnisse könnten für Vorsorgemaßnahmen, Diagnose und Therapie des kolorektalen Karzinoms von Bedeutung sein, erklären die Forscher im Fachblatt „PLoS Pathogens“.

„Bisher war nicht bekannt, ob diese Streptokokken eine aktive Rolle bei der Entwicklung von Tumoren spielen, oder ob sie sich lediglich als Folge der Krebserkrankung in der Umgebung der Tumoren vermehren“, schreiben die Wissenschaftler um Yi Xu vom Texas A&M Health Science Center in Houston. Sie untersuchten zunächst in Experimenten mit Zellkulturen den Einfluss von Streptococcus gallolyticus subsp. gallolyticus – früher als Streptococcus bovis bezeichnet – auf die Vermehrung menschlicher Darmkrebszellen. Bei drei der fünf verwendeten Krebszelllinien bewirkte die Zugabe der Streptokokken in das Kulturmedium eine beschleunigte Vermehrung der Krebszellen innerhalb von zwei Tagen. Wahrscheinlich reagieren die verschiedenen Typen von Darmkrebszellen nur dann auf die Gegenwart der Bakterien, wenn sie bestimmte Oberflächenstrukturen haben, die ein Anheften ermöglichen. Der stimulierende Effekt auf die Teilungsrate setzte den direkten Kontakt zwischen Mikroben und Tumorzellen voraus, wurde also nicht durch Substanzen vermittelt, die die Bakterien ins Nährmedium abgaben. Andere Streptokokkenarten hatten keine Wirkung.

Weitere Untersuchungen zeigten, dass das Anheften der Streptokokken die Produktion von Beta-Catenin in den Krebszellen ankurbelte. Dieses Protein ist an einem Signalweg beteiligt, der bei der Krebsentwicklung eine Rolle spielt. Als die Forscher die Beta-Catenin-Bildung blockierten, blieb die Wirkung der Bakterien aus. Der krebsfördernde Effekt der Mikroben bestätigte sich in Experimenten mit Mäusen, denen menschliche Darmtumoren verpflanzt worden waren: Nach wiederholter Zufuhr der Streptokokken über eine Sonde wuchsen mehr Tumoren und die Beta-Catenin-Produktion im Krebsgewebe stieg. Schließlich untersuchten die Mediziner 148 Tumorproben von Patienten. In 74 Prozent der Proben konnten sie Streptococcus gallolyticus-Bakterien nachweisen. In gesundem Gewebe der Patienten waren es noch 47 Prozent. Offenbar sind Darmkrebspatienten oft auch dann von diesen Keimen besiedelt, wenn sie nicht an einer Endokarditis erkrankt sind.

Noch ist nicht bekannt, auf welche Weise die Streptokokken die Darmkrebszellen dazu anregen, vermehrt Beta-Catenin zu bilden, so dass sie sich schneller teilen. Auch warum nicht alle Darmkrebstypen gleichermaßen auf die Bakterien reagieren, muss noch geklärt werden. Die individuelle Zusammensetzung der Darmflora könnte beeinflussen, wie stark die krebsfördernde Wirkung der Mikroben ist. Zwar wurden Streptococcus gallolyticus-Bakterien in früheren Studien auch im Darm jedes zehnten gesunden Menschen gefunden. Doch zumindest dann, wenn die Keime im Blut nachweisbar sind, wären Kontrolluntersuchungen auf Anzeichen für Darmkrebs angebracht.

© Wissenschaft aktuell


 

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