Karzinogener Stoffwechsel: Darmbakterien beeinflussen Tumorrisiko

Die Exposition gegenüber Umweltschadstoffen und die Zusammensetzung des menschlichen Mikrobioms sind wichtige Prädispositionsfaktoren für die Tumorentstehung. Ähnlich wie Arzneimittelmoleküle werden Schadstoffe typischerweise im Körper metabolisiert, was ihr krebserzeugendes Potenzial verändern und die Gewebeverteilung durch veränderte Toxikokinetik beeinflussen kann.

Obwohl neuere Studien bereits gezeigt hatten, dass mit dem Menschen assoziierte Mikroorganismen ein breites Spektrum an Xenobiotika chemisch umwandeln und das Profil und die Gewebeexposition der resultierenden Metaboliten beeinflussen können, blieb die Auswirkung der mikrobiellen Biotransformation auf die chemisch induzierte Tumorentwicklung unklar. Eine Forschungskooperation von Wissenschaftlern der Universität Split (Kroatien) und dem European Molecular Biology Laboratory in Heidelberg kam in ihrer Studie zu dem Schluss, dass die Erschöpfung der Darmmikrobiota die Toxikokinetik von Nitrosaminen beeinflusst, was die Entwicklung und Schwere von Nitrosamin-induziertem Harnblasenkrebs bei Mäusen deutlich verringert.

Erstautorin Blanka Roje von der Universität Split und ihren Kollegen gelang es, unter Verwendung individualisierter Bakterienkultursammlungen bzw. gnotobiotischer Mausmodelle diese Karzinogen-Biotransformation sowohl in vitro als auch in vivo ursächlich mit bestimmten Darmbakterien­isolaten in Verbindung zu bringen. Sie testeten dazu Darmgemeinschaften verschiedener menschlicher Spender, um zu zeigen, dass der mikrobielle karzinogene Stoffwechsel von Person zu Person unterschiedlich ist.

Es zeigte sich, dass die Stoffwechselaktivität auf strukturell verwandte Nitrosaminkarzinogene zutrifft. Insgesamt deuten die Studienergebnisse laut den Autoren darauf hin, dass der karzinogene Stoffwechsel der Darmmikrobiota ein Faktor sein könnte, der zur chemisch induzierten Karzinogenese beiträgt. Dies eröffnet wiederum neue interventionelle Möglichkeiten, die auf das Mikrobiom abzielen und die Risikobewertung der Veranlagung sowie die Krebsprävention verbessern könnten. (sh)

Autoren: Roje B et al.
Korrespondenz: Michael Zimmermann; [email protected]
Studie: Gut microbiota carcinogen metabolism causes distal tissue tumours
Quelle: Nature 2024;632(8027):1137–1144.
Web: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07754-w