Darmbakterien und Darmkrebs
Neue Forschungsergebnisse, die in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurden, zeigen, wie unsere Ernährung die Bakterien in unserem Darm beeinflusst, was wiederum das Verhalten unserer Gene und das Krebsrisiko verändern kann.
Nach Angaben des Krebsinformationsdiens ist Darmkrebs derzeit bei Männern die dritthäufigste und bei Frauen die zweithäufigste Tumorerkrankung hierzulande.
Laut Schätzungen des Zentrums für Krebsregisterdaten im Robert-Koch-Institut aus dem Jahr 2016 werden 2018 ca. 33.000 Männer und 26.000 Frauen an einem kolorektalen Karzinom erkranken. (1)
Der Zusammenhang zwischen den Darmbakterien und dem Darmkrebsrisiko hat in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen.
So berichtete die Webseite Medical News Today Anfang letzten Jahres über eine Studie, die zeigt, wie verschiedene Diäten die Bakterien in unserem Darm verändern – was wiederum das Risiko, Darmkrebs zu entwickeln, beeinflusst. (2)
Neue Forschungen vertiefen unser Verständnis des Zusammenhangs zwischen Darmbakterien und dem Risiko, Darmkrebs und verschiedene Krankheiten zu entwickeln.
Die neue Studie – geleitet von Dr. Patrick Varga-Weisz vom Babraham Institute in Cambridge, Großbritannien – zeigt, wie Darmbakterien Gene beeinflussen können, die dann das Krankheitsrisiko beeinflussen. (3)
Dr. Varga-Weisz und sein Team führten Experimente mit Mäusen und menschlichen Zellkulturen durch und konzentrierten sich dabei auf die Rolle der so genannten kurzkettigen Fettsäuren (SCFAs) bei der Prävention von Krankheiten.
Kurzkettige Fettsäuren werden von Darmbakterien bei der Verdauung von Obst und Gemüse produziert. Sie können von den Darmbakterien in unsere Darmauskleidungszellen wandern und so unsere Gene und das Verhalten unserer Zellen beeinflussen.
Wie kurzkettige Fettsäuren helfen, die Genaktivität zu regulieren
Die Forscher setzten Antibiotika ein, um die Bakterien in den Eingeweiden der Mäuse zu reduzieren, und analysierten ihre Stuhlproben sowie die Zellen ihres Darmepithels – also die Auskleidung ihres Dünndarms.
Dr. Varga-Weisz und sein Team fügten kurzkettige Fettsäuren zu menschlichen Darmkrebszellen hinzu und fanden heraus, dass sie Crotonylierungen erhöhten, die Protein-Modifikationen sind, die Gene ein- oder ausschalten können.
Diese Crotonylierungen wurden durch Hemmung eines Proteins namens HDAC2 erzeugt. Frühere Studien haben gezeigt, dass eine hohe Anzahl von HDAC2-Proteinen das Risiko für Darmkrebs erhöhen kann. (4)
Zusätzlich zeigten die Mäuse mit wenig Bakterien eine hohe Anzahl an HDAC2-Proteinen.
Obst und Gemüse sind der Schlüssel zur Herstellung von kurzkettigen Fettsäuren, und diese helfen bei der Regulierung von Crotonylierungen.
Die Ergebnisse deuten also darauf hin, dass die Regulierung der Crotonylierung im Genom der Darmzellen Krebs verhindern kann und dass eine gesunde Ernährung mit Obst und Gemüse der Schlüssel zu dieser Prävention ist.
Ergebnisse bieten einen neuen Ansatzpunkt für Krebsmedikamente
Studienautorin Rachel Fellows erklärt: “Kurzkettige Fettsäuren sind eine wichtige Energiequelle für Zellen im Darm, aber wir haben auch gezeigt, dass sie die Crotonylierung des Genoms beeinflussen. Crotonylierung kommt in vielen Zellen vor, aber besonders häufig im Darm.”
Sie fährt fort: “Unsere Studie zeigt, warum dies der Fall ist, indem sie eine neue Rolle für HDAC2 identifiziert. Das wiederum ist mit Krebs in Verbindung gebracht worden und bietet ein interessantes neues Zielmolekül, das weiter untersucht werden soll.”
Dr. Varga-Weisz: “Unser Darm ist die Heimat unzähliger Bakterien, die bei der Verdauung von Lebensmitteln wie Pflanzenfasern helfen. Sie wirken auch als Barriere gegen schädliche Bakterien und bilden unser Immunsystem. Wie diese Bakterien unsere Zellen beeinflussen, ist ein wichtiger Teil dieser Prozesse.”
“Unsere Arbeit beleuchtet, wie kurzkettige Fettsäuren zur Regulation von Proteinen beitragen, die das Genom verpacken und damit die Genaktivität beeinflussen.”
