Mikrobiota in Mund und Darm: Möglichkeit der Identifizierung gastrointestinaler Krebserkrankungen

Mit einer Analyse der Mundmikrobiota lassen sich möglicherweise Signale erkennen, die mit Magen- und Darmkrebs in Zusammenhang stehen. Diese Entdeckung könnte zur Entwicklung neuer, weniger invasiver Screening-Tests auf gastrointestinale Krebserkrankungen führen, glauben die Autoren einer aktuellen Studie.

„Viele Mikroben-Spezies aus dem Mundraum lassen sich auch im Darm finden und können dort gedeihen“, erläutert Hauptautor Jihyun F. Kim von der Yonsei Universitätv in Seoul (Südkorea). „Aufgrund dieser Beobachtungen fragten wir uns, ob sich Mikroben aus dem Mundraum bei Krebspatienten darin unterscheiden, wie sie den Gastrointestinaltrakt erreichen und dort persistieren.“

Entwicklung eines „Mouth-to-Feces-Index“

Für ihre im Journal „Cell Host & Microbe“ publizierte Studie rekrutierten die Forschenden 507 Freiwillige, die sowohl Proben aus dem Mundraum als auch Stuhlproben abgaben. Der dabei verwendete Prozess der Probenentnahme war in hohem Maße standardisiert. Die Kohorte bestand aus 129 Gesunden sowie 215 Personen mit Stoffwechselstörungen (Metabolisches Syndrom, Hypertonie, Hyperlipidämie, Typ-2-Diabetes), 77 Patienten mit Magenkrebs und 86 mit einem Kolorektalkarzinom. Bei den Probanden mit Krebserkrankung wurden die Proben vor Beginn einer Behandlung genommen.

Die Wissenschaftler erstellten mittels Gensequenzierung einen „Mouth-to-Feces-Index“ (MF-Index). Dieser gibt an, in welchem Ausmaß identische mikrobielle Sequenz-Varianten in Proben von Mund- und Stuhlmikrobiota bei ein und derselben Person zu finden sind. Dann bewerteten die Studienautoren, wie gut der MF-Index zwischen Krebspatienten und Gesunden unterscheiden konnte. Die Auswertung ergab verschiedene Signaturen bei Personen mit Magen- oder Darmkrebs.

Index bei Magen- oder Darmkrebs signifikant erhöht

Die Ergebnisse erwiesen sich als stärker differenziert als ein einfacher Vergleich, der nur Gesundheit von Krebserkrankung unterschied. Bei Patienten mit Magen- oder Darmkrebs war der MF-Index signifikant erhöht, bei Probanden mit einer Stoffwechselstörung aber nicht. Nach Berücksichtigung von Alkoholkonsum, regelmäßiger Bewegung und dem Body-Mass-Index war dieser Zusammenhang sowohl für Magen- als auch für Darmkrebs immer noch robust.

„Die Existenz von mit dem Mundraum assoziierten Bakterien im Darm von Patienten mit einer Krebserkrankung war nicht völlig unerwartet“, berichtet Sun Ha Jee (ebenfalls von der Universität Yonsei), einer der korrespondierenden Autoren der Studie. „Was wir nicht ganz vorausgesehen hatten, war, wie sich das Signal zwischen den Krankheitsgruppen unterschied, wieviel davon in Proben aus dem Mundraum allein zu erkennen war, und wie stark es davon abhing, wie mikrobiellen Merkmale sich darstellten.“

Vergleich mit Tests auf okkultes Blut im Stuhl

Das Forscherteam verglich außerdem die bei Krebspatienten festgestellten Signaturen mit den Ergebnissen von Tests auf okkultes Blut im Stuhl. Die Wissenschaftler beobachteten eine höhere Sensitivität bei der Untersuchung von Proben aus dem Mundraum. Diese waren mithilfe einer Spülung des Mundraumes gewonnen worden.

„Wir fanden es bemerkenswert, dass krebsbezogene Informationen durch bloße Proben aus dem Mundraum erlangt werden können“, fasst Yong Chan Lee (Yonsei University College of Medicine), ebenfalls korrespondierender Autor der Studie. „Auch wenn nur ein kleiner Teil der oralen Bakterien-Varianten auch im Darm zu finden waren, konnten Modelle auf der Grundlage nur dieser oralen Merkmale in mehreren voneinander unabhängigen Kohorten zwischen Krebspatienten und Gesunden unterscheiden.“

Planung weiterer Forschungsarbeiten und Relevanz für die Praxis

Die Wissenschaftler planen nun eine Studie, in der sie ihre Erkenntnisse an Personen validieren möchten, die noch keine Krebsdiagnose erhalten haben. Dabei wollen sie eine Metagenom-Sequenzierung mit höherer Auflösung einsetzen. Weitere Forschungsarbeiten werden sich mit der Kausalität beschäftigen. Hier wollen die Forschenden ermitteln, ob eine starke Gemeinsamkeit von Mund- und Darmbakterien zur Entwicklung von Krebserkrankungen beiträgt, ob Krebs Bedingungen schafft, die das Verbleiben von Mundbakterien im Darm ermöglichen, oder beides.

„Bevor irgendeines unserer bisherigen Ergebnisse in der Praxis angewendet werden kann, sind klinische Studien mit echten Screening-Populationen nötig“, sagt Tae Il Kim, ebenfalls vom Yonsei University College of Medicine und korrespondierender Autor der aktuellen Arbeit. Sollten die gerade gewonnenen Erkenntnisse in weiteren Arbeiten validiert werden, wäre der nächste Schritt die Entwicklung eines nicht invasiven Tests. Insbesondere eine Spülung des Mundraumes wäre einfach durchzuführen und generell weniger belastend als ein Stuhltest, unterstreichen die Autoren. Das Ergebnis eines solchen Tests könnte bei der Identifizierung von Personen helfen, die priorisiert ein etabliertes diagnostisches Verfahren (Endoskopie, Koloskopie) durchlaufen sollten.

Langfristig könnte die Verknüpfung mikrobieller Muster mit genetischen Faktoren, dem Lebensstil und klinischen Ergebnissen dazu beitragen, zu erklären, warum sich orale Mikroben bei manchen Menschen hartnäckiger halten als bei anderen, und eine verbesserte, individualisierte Risikovorhersage ermöglichen. (ac/BIERMANN)