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Krebs – liegt die Ursache und Lösung im Mikrobiom?

24. Juli 2020  

Krebs ist eine der führenden Mortalitätsursachen, weltweit ist fast jeder sechste Todesfall auf Krebs zurückzuführen (1). Unter mehreren Behandlungsoptionen werden Chemotherapie und Immuntherapie zur Behandlung von Krebs eingesetzt, indem diese die Teilung der Krebszellen verhindern oder das Immunsystem stärken, um die Krebszellen zu eliminieren (2). Trotz Fortschritte sind die Behandlungsergebnisse bei den meisten Krebsarten noch immer unbefriedigend.

Das Darm-Mikrobiom, also die Gesamtheit der Mikroorganismen, welche im Darm leben, tritt bei der Krebsforschung vermehrt in den Vordergrund. Es gilt als ein wichtiger Faktor, der sowohl mit der Tumorentstehung als auch mit der Wirksamkeit von Krebstherapien in Verbindung gebracht wird (3). Das Verständnis, wie sich Mikroorganismen auf Krebserkrankungen auswirken, könnte neue Möglichkeiten der Krebsprävention, -behandlung und -bewältigung eröffnen (8,9).

Das Darm-Mikrobiom hat einen Einfluss auf unsere Gesundheit

Der menschliche Körper ist ein komplexes Ökosystem, das von einer Fülle von Mikroorganismen bewohnt und beeinflusst wird, darunter Bakterien, Hefe, Pilze und Viren, welche zusammen das Mikrobiom bilden. Im Durchschnitt besteht ein gesunder menschlicher Körper aus etwa 30 Billionen Zellen und wird von etwa 39 Billionen Bakterienzellen bewohnt (4). Das Mikrobiom beeinflusst eine Vielzahl von Stoffwechselprozessen, darunter die Bildung von Hormonen, lebenswichtigen Vitaminen und anderen bioaktiven Verbindungen, die vom Menschen nicht auf andere Weise erworben werden können (5). Auch auf das Immun- und Nervensystem hat das Mikrobiom einen direkten Einfluss (6).

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Mikrobiom und der Zusammenhang von Krebs

Veränderungen im Mikrobiom können zur Entwicklung unterschiedlicher Krankheiten beitragen. Im Zusammenhang mit Krebs wurde nachgewiesen, dass einige spezifische Bakterien am Prozess der Tumorentwicklung beteiligt sind. Dabei aktivieren einige dieser Bakterien Entzündungsreaktionen und stören die Schleimschichten, die den Körper vor Eindringlingen von außen schützen. Dies bewirkt eine Umgebung, die das Tumorwachstum fördert. In anderen Fällen fördern Bakterien auch das Überleben von Krebs, indem sie Zellen gegen Krebsmedikamente resistent machen (7).

Darmbakterien können aber auch bei der Bekämpfung von Tumoren helfen (12). Im Jahr 2013 zeigte eine Studie am National Cancer Institute in Bethesda, Maryland, dass einige Krebsbehandlungen darauf beruhen, dass das Darm-Mikrobiom das Immunsystem aktiviert. Es wurde herausgefunden, dass das Chemotherapeutikum Cyclophosphamid die Schleimschicht schädigt, die den Darm auskleidet, sodass einige Darmbakterien in die Lymphknoten und die Milz wandern können, wo sie spezifische Immunzellen aktivieren. Bei Mäusen, die ohne Mikroben im Darm aufgezogen oder mit Antibiotika behandelt wurden, verlor das Medikament seine krebsbekämpfende Wirkung weitgehend (13, 14).

Das Darm-Mikrobiom hat das Potenzial, die Wirksamkeit der Krebstherapie zu beeinflussen

In einer weiteren Studie wurden Stuhlproben mehrerer Krebspatienten, die mit Chemo- oder einer Kombination aus Chemo- und Immuntherapie behandelt wurden analysiert. Dabei wurde festgestellt, dass das Darm-Mikrobiom derjenigen Krebspatienten, die gut auf die Therapie ansprachen, eine höhere mikrobielle Diversität aufwiesen (10). Die Diversität beschreibt dabei die Verschiedenheit des Mikrobioms und zeigt zusätzlich auf, ob die unterschiedlichen Bakterienarten gleichmäßig im Darm vorkommen oder einige Bakterienarten dominieren. Je mehr unterschiedliche Bakterienarten im Darm gleichmäßig vorkommen, desto höher ist die Diversität und desto widerstandsfähiger ist grundsätzlich das Mikrobiom (11).

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Die Beziehung zwischen den im Darm lebenden Mikroorganismen und Mensch ist komplex. Jedes Individuum hat seit Geburt einen spezifischen Mikrobiom-Fußabdruck geerbt. Mit dem Altern, Ernährung und Lebensstil entwickelt und verändert sich das Mikrobiom laufend. Wenn wir uns bereits präventiv mit unserer Mikrobiom-Gesundheit auseinandersetzen und mit der richtigen Ernährung und Lebensstil das Mikrobiom positiv beeinflussen, setzen wir einen wichtigen Schritt in ein gesundes Leben.

Refereneces

(1) World Health Organization. 2018. https://www.who.int/health-topics/cancer. Accessed 2019.

(2) Emens LA, Middleton G. The interplay of immunotherapy and chemotherapy: harnessing potential synergies. Cancer Immunol Res. 2015;3:436–43.

(3) Zitvogel L, Ma Y, Raoult D, Kroemer G, Gajewski TF. The microbiome in cancer immunotherapy: diagnostic tools and therapeutic strategies. Science. 2018;359:1366–70.

(4) Sender R, Fuchs S, Milo R. Revised estimates for the number of human and Bacteria cells in the body. PLoS Biol. 2016;14(8):e1002533.

(5) Lepage P, Leclerc MC, Joossens M, Mondot S, Blottière HM, Raes J, et al. A metagenomic insight into our gut’s microbiome. Gut. 2013;62(1):146–58.

(6) Vernocchi P, Del Chierico F, Putignani L. Gut microbiota profiling: metabolomics based approach to unravel compounds affecting human health. Front Microbiol. 2016;7:1144.

(7) Zhang H, Sun L. When human cells meet bacteria: precision medicine for cancers using the microbiota. Am J Cancer Res. 2018;8(7):1157–75.

(8) Sivan A, Corrales L, Hubert N, Williams JB, Aquino-Michaels K, Earley ZM, et al. Commensal Bifidobacterium promotes antitumor immunity and facilitates anti-PD-L1 efficacy. Science. 2015 Nov 27;350(6264):1084–9.

(9) Vétizou M, Pitt JM, Daillère R, Lepage P, Waldschmitt N, Flament C, et al. Anticancer immunotherapy by CTLA-4 blockade relies on the gut microbiota. Science. 2015 Nov 27;350(6264):1079–84.

(10) Heshiki Y, Vazquez-Uribe R, Li J, Ni Y, Quainoo S, Imamovic L, Li J, Sørensen M, Chow BKC, Weiss GJ, Xu A, Sommer MOA, Panagiotou G (2020) Predictable modulation of cancer treatment outcomes by the gut microbiota. Microbiome 8(1):28. doi: 10.1186/s40168-020-00811-2.

(11) Lozupone CA, et al. Diversity, stability and resilience of the human gut microbiota. Nature 489, 220 (2012).

(12) https://www.nature.com/news/gut-microbes-can-shape-responses-to-cancer-immunotherapy-1.22938

(13) https://science.sciencemag.org/content/342/6161/971

(14) https://science.sciencemag.org/content/342/6161/967

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