Das menschliche Krebsmikrobiom

Der menschliche Körper ist ein Ökosystem, das nicht nur aus menschlichen eukaryotischen Zellen besteht, sondern auch aus einer Vielzahl von Viren und Mikroorganismen, die wir als menschliches Virom und Mikrobiom bezeichnen¹. Sie sind wichtig für die menschliche Gesundheit. Ballaststoffe und mehrfach ungesättigte Fette tragen zur Kultivierung eines gesunden Darmmikrobioms bei. Dies kann dazu beitragen, viele Arten von Krebs und anderen Krankheiten zu verhindern. Die jüngsten technologischen Fortschritte ermöglichen es uns, Zusammenhänge zu erkennen, die früher nicht erkannt wurden. So wussten wir beispielsweise, dass das Cytomegalovirus (CMV) in Gliomen (Hirntumoren) häufig vorkommt, dachten aber, dass die Krebszellen von CMV sowie anderen Viren und Bakterien getrennt sind.

Man dachte, das Gehirn sei steril und durch die Blut-Hirn-Schranke geschützt. Heute wissen wir, dass dem nicht so ist. Viren und Bakterien wurden nicht nur in Biopsien, sondern auch in einzelnen Gehirnzellen gefunden². Sie sind unter nicht-entzündlichen und nicht-traumatischen Bedingungen zu finden. Bestimmte pathogene Bakterien können zu einer Vielzahl von Krankheiten führen. Gramnegative bakterielle Biochemikalien und Porphyromonas gingivalis wurden in den Gehirnen von Alzheimer-Patienten nachgewiesen. Sie wurden auch mit der Anhäufung des Tau-Proteins in Verbindung gebracht, das die Alzheimer-Krankheit verursacht.

Um die Exposition gegenüber CMV zu minimieren, sollte man den Kontakt mit Körperflüssigkeiten, insbesondere Speichel und Urin von Kleinkindern, reduzieren. Man sollte gute Hygiene praktizieren, indem man sich häufig die Hände wäscht und es vermeidet, Essen, Utensilien und Getränke mit kleinen Kindern zu teilen. Außerdem werden derzeit mehrere Impfstoffe entwickelt, um eine CMV-Infektion zu verhindern³. Selbst wenn sich ein Impfstoff nur teilweise als erfolgreich erweisen sollte, würde er Millionen von Leben retten.

CMV wurde auch bei Glioblastoma multiforme, Brustkrebs und epithelialem Eierstockkrebs, insbesondere bei hochgradigem serösem Eierstockkrebs, nachgewiesen⁴. Humane CMV-Genprodukte kontrollieren tumorigene zelluläre Wege und Prozesse, die mit allen Merkmalen von Krebs in Verbindung stehen. Chronische CMV-Infektion trägt zur Immunoseneszenz bei⁵. Dies ist einer der Gründe, warum COVID-19-Impfstoffe bei älteren Menschen oft nicht so wirksam sind⁶. CMV, ein Mitglied der Familie der Herpesviren, hat die bemerkenswerte Fähigkeit, lebenslang im menschlichen Wirt zu persistieren und dabei oft asymptomatisch zu bleiben. Obwohl dieses Virus jahrzehntelang mit seinem Wirt koexistieren kann, wurde seine Anwesenheit mit tiefgreifenden Veränderungen des neuroimmunen endokrinen Systems in Verbindung gebracht. Eine latente CMV-Infektion übt einen tiefgreifenden Einfluss auf das alternde Immunsystem aus und trägt möglicherweise zu altersbedingten Krankheiten bei. CMV spielt eine wichtige Rolle bei Pathologien wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs, neurodegenerativen Störungen, COVID-19 und langem COVID.

Die Mikrobiome von Tumor- und angrenzenden normalen Hirngeweben von 50 Gliompatienten wurden analysiert. Es wurde festgestellt, dass sechs Gattungen in Gliomgewebe im Vergleich zu angrenzendem normalem Hirngewebe deutlich angereichert sind, darunter Fusobacterium, Longibaculum, Intestinimonas, Pasteurella, Limosilactobacillus, und Arthrobacter.

Es gibt also ein Mikrobiom im Tumorgewebe, und das Ökosystem des Tumors⁷. Das intratumorale Mikrobiom kann das Wachstum einiger Tumoren unterdrücken und das Wachstum anderer fördern. Es ist wichtig, bei der Behandlung von Krebspatienten auch das Virom und das Mikrobiom zu berücksichtigen. Wir hoffen zu lernen, wie man die Tumorentstehung vorhersagen, die Wirksamkeit und Toxizität der Tumorimmuntherapie modulieren und die Prognose von Patienten vorhersagen kann.

Das intratumorale Mikrobiom beeinflusst die Tumorentstehung und -progression durch Immunmodulation. Es kann die Tumorentstehung durch Hemmung des neuroendokrinen Immunsystems fördern. Bakterien können die Reaktion von Immuneffektorzellen auf bösartige Zellen beeinflussen. So unterdrückt beispielsweise Fusobacterium nucleatum (F. nucleatum) die Immunantwort, was das Tumorwachstum fördert. F. nucleatum kann auch kolorektales Karzinom, Brustkrebs, Plattenepithelkarzinom der Speiseröhre und Plattenepithelkarzinom der Mundhöhle fördern.

Auch Helicobacter pylori (H. pylori) im Magen kann chronische Entzündungen und Magenkrebs auslösen. Er verursacht weltweit Millionen von Fällen von Magenkrebs. Ein Screening auf H. pylori kann dies hoffentlich verhindern ⁸.

Außerdem gibt es Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis). Er entsteht und gedeiht in einer entzündlichen Umgebung, wie dem Zahnfleisch bei Parodontalerkrankungen. Dies führt zu einer dysregulierten entzündlichen Mikroumgebung, die ein großer Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und viele Arten von Krebs, einschließlich Bauchspeicheldrüsenkrebs, ist. Die Mundgesundheit ist also sehr wichtig und erfordert regelmäßige zahnärztliche Untersuchungen. Es gibt noch andere schädliche mikrobielle Spezies. Bei Dickdarmkrebs verschlimmert das Endotoxin von Eubacterium rectale die Kolitis und fördert die Tumorentstehung. In ähnlicher Weise fördert Actinomyces kolorektales Karzinom und Methylobacterium trägt zu Magenkrebs bei.

Obwohl die meisten Studien die negative Rolle des intratumoralen Mikrobioms betonen, gibt es auch einige intratumorale Bakterien, die Tumoren vorbeugen können, indem sie das Immunsystem stimulieren. Akkermansia muciniphila (A. muciniphila) ist ein gutes Beispiel dafür. Es handelt sich um ein probiotisches Darmbakterium mit vielen gesunden Wirkungen. Dazu gehören Gewichtsabnahme, Verlangsamung des Alterungsprozesses, Hemmung neurodegenerativer Erkrankungen und Vorhersage der Wirksamkeit von Immuntherapien. A. muciniphila wurde in der Mikroumgebung von Tumoren gefunden, wo es das Immunmilieu umgestalten und die entzündungsbedingte Tumorentstehung hemmen kann. Bei kolorektalem Krebs unterdrückt A. muciniphila das Tumorwachstum.

All dies steht im Einklang mit One Health, das anerkennt, dass die Gesundheit von Menschen, Haus- und Wildtieren, Pflanzen und der weiteren Umwelt (einschließlich der Ökosysteme) eng miteinander verbunden und voneinander abhängig sind⁹. Unsere Gesundheit hängt nicht nur von der äußeren Umgebung ab, sondern auch von unserem internen Virom und Mikrobiom. Moderne Analysetechnologien ermöglichen es den Forschern, einzelne Zellen zu analysieren. Früher wurden bei Biopsien viele Zellen entnommen. Bei der Analyse zeigten die Ergebnisse den Durchschnitt aller Zellen. Durch die Analyse einzelner Zellen wurden neue Unterschiede im Genom, Epigenom, Transkriptom, Metabolom, Viom und Mikrobiom entdeckt. Ziel ist es, herauszufinden, warum einige Krebszellen bei Chemo- und/oder Strahlentherapie absterben, während andere gedeihen, Metastasen bilden und den Patienten töten.

In der Zwischenzeit wissen wir bereits, dass die Gesundheit des eigenen Darmmikrobioms von der Ernährung und der Exposition gegenüber Antibiotika abhängt¹⁰. Bei einer gesunden Ernährung wird der Verzehr von Fleisch eingeschränkt oder ganz ausgeschlossen und der Schwerpunkt auf den Verzehr von Obst, Gemüse und anderen Ballaststoffquellen gelegt. Dazu gehört auch die Mittelmeerdiät, die pflanzliche Lebensmittel wie Obst, Gemüse, Hülsenfrüchte und Vollkorngetreide mit mäßigen Mengen an Fisch, Geflügel und Milchprodukten und begrenzten Mengen an rotem Fleisch betont¹¹.