Moleküle, die von Darmbakterien produziert werden, können dem Körper helfen, Krebs zu bekämpfen

Unser Darm ist ein fantastischer Ort, gefüllt mit einer Vielzahl von Mikroben. Diese kleinen Lebensformen helfen uns bei allem von Hefefaser, um sich satt zu fühlen. Doch seine Wirkung bleibt nicht nur im Darm.

Wir wissen, dass Darmmikroben wie Bakterien und Hefen bei Diabetes, Depressionen und neurovaskulären Erkrankungen eine Rolle spielen. Wissenschaftler haben nun herausgefunden, dass Moleküle, die von Magenbakterien produziert werden, dem menschlichen Körper beim Immunsystem helfen und sogar Tumore bekämpfen können.

„Die Ergebnisse sind ein Beispiel dafür, wie Metaboliten von Darmbakterien den Stoffwechsel und die Genregulation unserer Zellen verändern und damit die Wirksamkeit von Tumortherapien positiv beeinflussen können.“ sagt Immunologe Maik Luu des Universitätsklinikums Würzburg in Deutschland.

Kurzkettige Fettsäuren (SCFAs) sind eines der nützlichen Moleküle, die produziert werden, wenn Ballaststoffe im Darm fermentiert werden. Wichtige SCFAs sind Acetat und Butireat, zusammen mit den weniger verbreiteten Pentanoat, kommt nur in einigen Bakterien vor. Alle diese SCFAs haben viele positive Auswirkungen auf die Gesundheit des Menschen, wie die Regulierung der Insulinresistenz, des Cholesterins und sogar des Appetits.

Luu und Kollegen haben nun herausgefunden, dass Butyrat und Pentanoat auch die Anti-Tumor-Aktivität irgendeiner Art fördern Killer-T-Zelle bekannt als CD8, indem sie ihre Funktionsweise neu programmieren. Erstmals haben sie dies experimentell an Mäusen nachgewiesen.

„Wenn kurzkettige Fettsäuren CD8-T-Zellen umprogrammieren, ist eines der Ergebnisse eine erhöhte Produktion von entzündungsfördernden und zytotoxischen Molekülen.“ sagt Luu.

„Wir konnten zeigen, dass die kurzkettigen Fettsäuren Butyrat und insbesondere Pentanoat die zytotoxische Aktivität von CD8-T-Zellen steigern können.“

Anhand von Labormäusen ermittelte das Team Gemeinschaftssaal Bakterien produzieren Pentanoat. Zum Beispiel ein relativ seltenes menschliches Darmbakterium, Megasphaera Marseille sogenannte verstärkte kleine Proteine Zytokine in den Killer-T-Zellen, was zu einer erhöhten Fähigkeit zur Zerstörung von Tumorzellen führt.

Als Kontrolle experimentierte das Team mit anderen, nicht Pentanoat produzierenden Bakterien und fand keine Wirkung auf die Zytokinspiegel. Diese Erkenntnis könnte besonders nützlich für Therapien sein, die das Immunsystem zur Krebsbekämpfung nutzen.

Einige Tumorzellen haben Proteine ​​auf ihrer Oberfläche, die an Proteine ​​in T-Zellen binden können, was zu einem Immun-Checkpoint-Reaktion die die Killer anweist, sein Ziel – in diesem Fall die Krebszelle – zu retten. Die Therapie mit Immunkontrollinhibitoren (ICI) funktioniert, indem sie diese Kontrollproteine ​​blockiert, damit die T-Zellen ihre Arbeit erledigen und die Tumorzellen zerstören können.

„Ein definiertes kommensales Konsortium, bestehend aus 11 menschlichen Bakterienstämmen, rief eine starke CD8 + T-Zell-vermittelte Anti-Tumor-Immunität hervor.“ schrieb das Team in ihrem neuen Artikel.

„Diese Studie hat gezeigt, dass eine Mischung aus seltenen humanen Commminals die Wirksamkeit der ICI-Therapie bei Mäusen nicht signifikant verbessert.“

Diese aufregende Entdeckung bringt uns näher zu verstehen, wie die richtige Mischung von Darmbakterien die ICI-Therapien bei Krebspatienten voranbringen kann.

Das Team untersuchte auch eine genetisch veränderte Art von T-Zelle namens CAR-T-Zellen in der Immuntherapie eingesetzt und fanden heraus, dass das bakterielle Hilfsmittel vor allem bei soliden Tumoren auf die gleiche Weise wirkt.

Obwohl die Forscher warnen, dass es noch ein langer Weg ist, bis wir diese Ergebnisse in der Klinik anwenden können, ist diese wichtige Erkenntnis ein weiterer Grund, Ihre Darmbakterien zu mögen und daran zu denken, mehr Ballaststoffe zu sich zu nehmen.

Die Studie wurde veröffentlicht in Naturkommunikation.