Leben

Innsbrucker entdecken Keim als Auslöser für Darmkrebs

Der Keim „Alistipes“ kann Dickdarmkrebs verursachen

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Foto: Fluoreszenz-Aufnahme eines Dickdarm Schnitts: Die Zellkerne des Darmgewebes sind blau, die Darmbakterien (Mikrobiota) grün dargestellt. Innerhalb der grünen Mikrobiota finden sich einzelne rot bis gelblich dargestellte Punkte. Dabei handelt es sich um Tumor-assoziierte Alistipes-Keime. Die zu erkennenden „geometrischen“ Strukturen sind Nahrungsbestandteile.

Einem Team um die Innsbrucker Gastroenterologen Herbert Tilg, Alexander Moschen und Romana Gerner ist es gelungen, ein Darmbakterium als Auslöser für Dickdarmkrebs zu entlarven. Der Keim „Alistipes“ könne Dickdarmkrebs verursachen, teilte die MedUni Innsbruck mit. Versuche hätten gezeigt, dass das Protein LCN2 vor der Entstehung von Darmtumoren schützen könne, so die Forscher.

Der Gastroenterologe Herbert Tilg hat bereits seit einigen Jahren die Entzündungsbiologie des Darms im Visier und ist nun einem Krebskeim auf der Spur. Gemeinsam mit seinem Team konnte er zeigen, dass Mäuse, denen krankheitsspezifisch das antientzündliche Zytokin IL-10 sowie auch das Protein LCN2 fehlen, eine schwerwiegendere Entzündung und nach einer gewissen Zeit auch Tumore entwickelten.

Mit der Gabe von Antibiotika entwickelten die Tiere keine Tumore und nur eine milde Entzündung. „Die Sequenzierung der Mikrobiota und die Schaffung einer Bakterienkultur führte uns zu einem Keim namens Alistipes, der sich in unseren Versuchen als Auslöser von Dickdarmkrebs enttarnen ließ“, so Romana Gerner. Nachdem in ersten klinischen Untersuchungen bei Dickdarmkrebs-Patienten bereits eine überdurchschnittliche Anhäufung von Alistipes-Bakterien nachgewiesen wurde, belegen die Ergebnisse der Innsbrucker Forscher nun auch den molekularbiologischen Zusammenhang.

LCN2 steuert Wachstum der Keime im Darm

Zudem konnten die Forscher auch dem antimikrobiellen Protein LCN2 eine zentrale Rolle in diesem Zusammenhang nachweisen, wodurch es ermöglicht wird, neue Ansätze für die Therapie chronisch entzündlicher Darmerkrankungen zu finden. Das von weißen Blutkörperchen gebildete Protein LCN2 ist in der Lage, mit den Keimen des Darms zu kommunizieren. “Indem es eisenbindende Moleküle bindet, entzieht LCN2 den Bakterien das für ihr Wachstum nötige Eisen und dämmt so die Krebs fördernde Entzündung ein“, erklärt Alexander Moschen.

LCN2 hat also eine schützende Funktion in der Entstehung von intestinalen Entzündungen und Darmtumoren, die mit einer veränderten Mikrobiota in Zusammenhang stehen. Diese Erkenntnis wird für die Entwicklung innovativer Therapien bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen und damit assoziiertem Dickdarmkrebs von besonderer Bedeutung sein.

Mikrobiota – Forschungsfeld mit hohem Therapiepotenzial

Die Zusammensetzung der Darmmikroorganismen wird als Mikrobiota bezeichnet und ist individuell verschieden. Der Erforschung der Keimwelt des Darms wird in Fachkreisen großes Potential für die Entwicklung innovativer Therapien bei Darmkrebs und CED, aber auch bei vielen anderen Erkrankungen zugeschrieben.

Die Original-Studie:

Lipocalin 2 Protects from Inflammation and Tumorigenesis Associated with Gut Microbiota Alterations. Alexander R. Moschen, Romana R. Gerner, Jun Wang, Victoria Klepsch, Timon E. Adolph, Simon J. Reider, Hubert Hackl, Alexandra Pfister, Johannes Schilling, Patrizia L. Moser, Sarah L. Kempster, Alexander Swidsinski, Dorothea Orth−Höller, Günter Weiss, John F. Baines, Arthur Kaser, Herbert Tilg. Cell Host & Microbe, Volume 19, Issue 4, 13 April 2016, Pages 455–469

 

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v.l.n.r.: Ass.-Prof. Priv.-Doz. Dr. Alexander Moschen, Manuela Corinna Steinkellner , Dr.in Romana Gerner, Univ.-Prof. Dr. Herbert Tilg