Wie Mundbakterien in Darmtumore eindringen

Fusobakterien gelangen über das Blut in das Darmgewebe, heften sich über spezielle Strukturen aus Zuckermolekülen an Krebszellen an und fördern das Tumorwachstum
Über Verletzungen gelangen Fusobakterien aus dem Mund in das Blut und reichern sich in Darmtumoren an, wobei sie deren Wachstum fördern.
Über Verletzungen gelangen Fusobakterien aus dem Mund in das Blut und reichern sich in Darmtumoren an, wobei sie deren Wachstum fördern.
© Abed and Emgard et al./Cell Host & Microbe 2016
Boston (USA)/Jerusalem (Israel) - Einige Arten von Bakterien können zur Entwicklung von Darmtumoren beitragen. Dazu zählt Fusobacterium nucleatum, das sich in kolorektalen Karzinomen von Patienten nachweisen lässt. Dieses Stäbchenbakterium besiedelt normalerweise bevorzugt die menschliche Mundhöhle. Amerikanische und israelische Forscher konnten jetzt in Tierversuchen zeigen, dass solche Fusobakterien über den Blutkreislauf in Darmtumore gelangen und sich dort vermehren können. Ihr Ziel finden die Mikroben, indem sie an spezielle Zuckermoleküle an der Oberfläche der Krebszellen andocken. Diese Bindung erfolgt durch ein Protein, ein sogenanntes Lektin, der Bakterien. Wirkstoffe, die entweder die Andockstelle der Krebszellen oder das bakterielle Lektin blockieren, könnten das Tumorwachstum bremsen, schreiben die Mediziner im Fachblatt „Cell Host & Microbe“.

„Eine weitere und vielleicht sogar wichtigere Anwendung könnte darin bestehen, denselben oder einen ähnlichen Mechanismus zu nutzen, um Krebsmittel gezielt in Darmtumore einzuschleusen“, sagt Wendy Garrett von der Harvard School of Public Health in Boston, die zusammen mit Gilad Bachrach von der Hebrew University in Jerusalem die Arbeitsgruppe leitete. Wie andere Bakterien der normalen Mundflora auch, können Fusobakterien bei Zahnfleischbluten oder Parodontitis in das Blut und dann in andere Körperteile gelangen. Bisher war nicht bekannt, ob sie auf diesem Weg auch die Tumore von Darmkrebspatienten erreichen und warum sie sich bevorzugt dort vermehren.

Die Forscher injizierten Fusobakterien in die Schwanzvene von Mäusen, denen kolorektale Tumore übertragen worden waren. Nach 24 Stunden konnten sie die Bakterien in großer Zahl in den Tumoren nachweisen, nicht aber in benachbartem gesundem Darmgewebe. Im Vergleich zu normalen Darmzellen trugen die Krebszellen auf ihrer Oberfläche deutlich größere Mengen zweier miteinander verknüpfter Zuckermoleküle: Galaktose und N-Acetyl-Galaktosamin (Gal-GalNAc). Dieses Merkmal bewirkte, dass die Zahl der gebundenen Fusobakterien verglichen mit gesunden Zellen sechsfach höher war. Wie weitere Untersuchungen ergaben, erkennen die Bakterien die Gal-GalNAc-Struktur der Krebszellen mit Hilfe ihres Galaktose bindenden Lektins Fap2. Stämme von F. nucleatum, denen dieses Lektin fehlte, waren nicht mehr in der Lage, gezielt menschliche Darmkrebszellen anzusteuern. Auch daraufhin untersuchte Metastasen von Darmkrebspatienten wiesen die für das Andocken der Fusobakterien benötigte Zuckerstruktur auf. In der Mundhöhle ermöglicht das Lektin Fap2 den Bakterien, sich an andere Mundkeime anzuheften und Zahnbeläge zu bilden.

Wie genau die Fusobakterien nach dem Ankoppeln an die Tumorzellen das Krebswachstum beschleunigen, ist noch nicht bekannt. Wirkstoffe, die eine Verbindung zwischen Lektin und der Gal-GalNAc-Struktur verhindern, könnten die Entwicklung von Tumoren bremsen. Möglicherweise lassen sich die Bakterien auch als Transportvehikel für Krebsmedikamente einsetzen, um diese so zu verabreichen, dass sie nur in Krebszellen gelangen und keine gesunden Zellen schädigen.

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