AdUnit Billboard
Neue Forschungen der Uni Würzburg - Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Stoffwechselprodukte von Darmbakterien die Tumorbekämpfung unterstützen

Turbo-Energie für hilfreiche Immun-Killerzellen

Von 
pm
Lesedauer: 

Würzburg. Ihm wird nachgesagt, dass er an der Entstehung vieler Krankheiten beteiligt ist: der Darm, genauer gesagt der „Mikrobiom“, die gewaltige Ansammlung von Bakterien im menschlichen Darm. Dieser soll nicht nur chronisch-entzündliche Darmerkrankungen auslösen, sondern auch Diabetes, Übergewicht und sogar neurologische Erkrankungen wie Multiple Sklerose und Parkinson – ganz zu schweigen von Depressionen und autistischen Störungen.

AdUnit Mobile_Pos2
AdUnit Content_1

Bei der Erforschung des menschlichen Verdauungstraktes mit seinen geschätzt rund 100 Billionen Bakterienzellen, die mehreren tausend Arten angehören, sind Wissenschaftler der Unis in Würzburg und Marburg auf eine erstaunliche Erkenntnis gestoßen: Bestimmte Stoffwechselprodukte von Bakterien aus dem Darm machen Immunzellen aggressiver. Sie wirken dann wie eine Art Anti-Tumormittel. Die Forscher glauben, dass diese helfen könnten, Krebstherapien zu verbessern.

Zweites menschliches Genom?

Dem Darm wird nachgesagt, Ausgangspunkt vieler Erkrankungen zu sein. Jetzt haben Forscher der Uni Würzburg den Einfluss unseres Verdauungstraktes untersucht und herausgefunden, dass Darmbakterien die Wirkung von Immunzellen verbessern können. © dpa

Das Mikrobiom steht bereits seit gut 20 Jahren im Mittelpunkt der Forschung – seit eine neue Technik eine schnelle und präzise Analyse dieser Bakterien möglich gemacht hat: die Hochdurchsatzsequenzierung. Seitdem häufen sich die Befunde, dass das Mikrobiom, das bisweilen auch als zweites menschliches Genom bezeichnet wird, nicht nur für die Verdauung von zentraler Bedeutung ist, sondern auch eine Vielzahl von Körperfunktionen, wenn nicht steuert, so doch zumindest beeinflusst. Besonders häufig genannt wird dabei das Immunsystem.

Jetzt ist Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Universitäten Würzburg und Marburg erstmals der experimentelle Nachweis gelungen, dass bakterielle Stoffwechselprodukte in der Lage sind, die zytotoxische Aktivität bestimmter Immunzellen zu steigern und damit die Effizienz von Tumortherapien positiv zu beeinflussen. Über die Zusammensetzung der Bakterienarten im Mikrobiom könnte somit im Idealfall dessen Einfluss auf den Therapieerfolg gesteuert werden. Die Ergebnisse seiner Studie hat das Forschungsteam in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht. Verantwortlich dafür war Dr. Maik Luu, Postdoc im Labor von Professor Michael Hudecek in der Medizinischen Klinik und Poliklinik II des Würzburger Universitätsklinikums. Weiterer Beteiligter war Professor Alexander Visekruna vom Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene der Philipps-Universität MarburgWir konnten zeigen, dass die kurzkettigen Fettsäuren Butyrat und insbesondere Pentanoat in der Lage sind, die zytotoxische Aktivität von CD8-T-Zellen zu steigern“, beschreibt Maik Luu das zentrale Ergebnis der jetzt veröffentlichten Studie. CD8-T-Zellen werden bisweilen auch „Killerzellen“ genannt. Als Teil des Immunsystems ist es ihre Aufgabe, für den Organismus schädliche Zellen gezielt zu töten. Kurzkettige Fettsäuren wiederum gehören zur dominantesten Klasse von Stoffwechselprodukten des Darmmikrobioms. Sie können auf der einen Seite den Stoffwechsel von T-Zellen ankurbeln, auf der anderen Seite können sie spezielle Enzyme hemmen, die in den T-Zellen die Zugänglichkeit zum Erbgut und somit die Gen-Expression regulieren.

AdUnit Mobile_Pos3
AdUnit Content_2

Effizientere Therapie

Im Experiment steigerte eine Behandlung mit der Fettsäure Pentanoat die Fähigkeit von Tumor-spezifischen T-Zellen, solide Tumormodelle zu bekämpfen. „Denselben Effekt konnten wir bei der Bekämpfung von Tumorzellen mit sogenannten CAR-T-Zellen beobachten“, sagt der Wissenschaftler. Diese wiederum sind dank einer gentechnologischen Veränderung in der Lage, spezifische Ziel-Antigene auf der Tumoroberfläche zu erkennen und die Krebszellen zu vernichten.

„Die Ergebnisse sind somit ein Beispiel dafür, wie Stoffwechselprodukte der Darmbakterien den Stoffwechsel und die Gen-Regulation unserer Zellen verändern und damit die Effizienz von Tumortherapien positiv beeinflussen können“, sagt Maik Luu. Davon profitieren könnte insbesondere der Einsatz von CAR-T-Zellen gegen solide Tumore.

Bis die neuen Erkenntnisse zu neuen Therapien für Krebspatienten führen, ist es allerdings noch ein weiter Weg. In einem nächsten Schritt soll zunächst das Spektrum der untersuchten Tumorerkrankungen erweitern und neben weiteren soliden Tumoren auch hämatologische Tumorerkrankungen wie das Multiple Myelom betrachten. Finanziell unterstützt wurde die Studie von der P. E. Kempkes-Stiftung, der Von Behring-Röntgen-Stiftung, der Deutschen Krebshilfe, der Fazit-Stiftung und der Deutschen Forschungsgemeinschaft. pm

AdUnit Footer_1
AdUnit Mobile_Footer_1