Autoimmungastritis und endokrine Tumore: Veränderungen der Magenmikrobiota spielen eine Rolle

Eine japanische Arbeitsgruppe hat anhand von Biopsien, die Patienten mit Autoimmungastritis entnommen wurden, festgestellt, dass Verschiebungen im Magenmikrobiom nicht nur Einfluss auf die Magengesundheit besitzen. Offenbar können sie unter diesen Umständen auch die Entwicklung neuroendokriner Tumoren begünstigen.

Die Forschenden von der Osaka Metropolitan University (Japan) hoffen nun, durch die Identifizierung der beteiligten Bakterien und der biochemischen Reaktionen, die das Tumorwachstum verursachen, ein neues Diagnoseverfahren entwickeln zu können. Mit diesem sollen Patienten mit hohem Krebsrisiko identifiziert werden.

Bei der Autoimmungastritis (AIG) führt die anhaltende Immunreaktion gegen die Magenschleimhaut mit der Zeit zu Beeinträchtigungen der Funktion des Magen. Auch die Fähigkeit es Organs, sich vor schädlichen Einflüssen zu schützen, schwindet unter diesem Einfluss. Mit der Zeit können diese Veränderungen das Risiko für die Entwicklung neuroendokriner Tumore (NETs) erhöhen.

Verminderte Alpha-Diversität im Magenmikrobiom

Die Forschungsgruppe um Dr. Koji Otani von der Osaka Metropolitan University Graduate School of Medicine analysierte Veränderungen der Magenmikrobiota und der aus Gewebe gewonnenen Metaboliten anhand von DNA aus Biopsien. Auf diese Weise hofften sie Kenntnis darüber zu gewinnen, wie diese Mikroorganismen bei AIG-Patienten beeinflusst werden. Das Verständnis dieses Prozesses könnte dazu beitragen, die Entstehung von Tumoren im Magen zu verstehen.

Die Alpha-Diversität wird häufig zur Beurteilung der Darmgesundheit herangezogen, da sie die Anzahl der verschiedenen mikrobiellen Arten in einer bestimmten Probe widerspiegelt. Eine hohe Alpha-Diversität ist in der Regel ein Zeichen für einen gesunden Darm. Bei den AIG-Patienten in der Studie von Otani et al. war die Alpha-Diversität jedoch reduziert.

Anders zusammengesetzte Mikrobiota bei Patienten mit NETs

Bemerkenswerterweise wurden unterschiedliche Bakteriengemeinschaften beobachtet, je nachdem, ob der Patient einen NET entwickelt hatte oder nicht. Dies wurde durch eine Heatmap-Analyse der relativen Häufigkeit der Magenmikrobiota unterstützt, die unterschiedliche Zusammensetzungsmuster in der Gruppe mit NET-Entwicklung aufzeigte.

Insbesondere die NET-positive Gruppe präsentierte erhöhte Konzentrationen von Haemophilus parainfluenzae und Fusobacterium-Arten, insbesondere F. periodonticum und F. nucleatum. Obwohl diese Bakterien typischerweise im gesunden Magen vorkommen, sind erhöhte Konzentrationen oft für entzündliche Erkrankungen verantwortlich.

Darüber hinaus stellten die Forscher eine Abnahme von Milchsäurebakterien und Streptococcus salivarius fest, die an der Gesundherhaltung beteiligt sind und häufig schädliche Bakterien hemmen.

Veränderte Erzeugung und Nutzung von Energie durch Zellen

Das Forscherteam untersuchte die bei den Patienten ablaufenden biochemischen Reaktionen mithilfe metabolomischer Analysen. Sie stellten fest, dass die Zellen von AIG-Patienten im Vergleich zu normalem Gewebe die Art und Weise veränderten, wie sie Energie erzeugten beziehungsweise nutzten.

Diese metabolische Reprogrammierung war durch eine verminderte Aktivität der Glykolyse- und TCA-Zykluswege gekennzeichnet, die normalerweise zur Energieerzeugung genutzt werden. Stattdessen verlagerte sich der Stoffwechsel auf alternative Wege, um den Energiebedarf zu decken. Diese Stoffwechselverschiebung kann die Zellfunktion sowie Entzündungs- und Gewebeumbauprozesse beeinträchtigen.

Hoffnung auf Etablierung von Biomarkern und neue Diagnoseverfahren

Die Forscher schlussfolgern daraus, dass bestimmte Gewebestoffwechselmuster mit AIG und bestimmte Signaturen der Magenmikrobiota mit der Entwicklung von Magen-NETs assoziiert sind. „Die Studie legt nahe, dass bei AIG-Patienten Veränderungen im Wirtsstoffwechsel vor Veränderungen der Magenmikrobiota auftreten“, erklärt Otani. „Dadurch entsteht möglicherweise ein Mikroumfeld, das das Wachstum von Bakterien begünstigt, die mit der Bildung von Magen-NETs in Verbindung stehen.“

Der Forscher ergänzt: „Unsere Erkenntnisse werden voraussichtlich dazu beitragen, dass wir den Verlauf vom Beginn einer AIG bis zur Entwicklung von NET im Magen besser verstehen.“ Der Forschende hofft zudem, dass sich aus den neuen Erkenntnissen neue diagnostische Marker entwickeln lassen, die der Früherkennung und Prävention dienen.