Die Rolle von Wurminfektionen bei Darmkrebs
In Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen (LMIC) wie etwa Südafrika sind mehr als zwei Milliarden Menschen von Wurminfektionen betroffen. Da Studien bereits zeigten, dass Würmer (Helminthen) bis zu einem gewissen Grad vor immunvermittelten Krankheiten schützen können, wird derzeit getestet, inwieweit sich Infektionen wie auch die Verwendung von Produkten aus Helminthen als neuartige Therapeutika gegen entzündliche Darmerkrankungen eignen, einer häufigen Ursache von Darmkrebs. Allerdings kann eine wurmvermittelte Immunsuppression auch Immunreaktionen gegen andere Arten von Infektionen, Impfungen und die Tumorabwehr in vivo stören. Insbesondere in den LMIC sind Infektionskrankheiten wie Wurmbefall ursächlich für ein Drittel aller Krebserkrankungen. Das EU-finanzierte Projekt WORMTUMORS befasste sich daher mit der dringlichen Frage, inwieweit Helminthen Darmkrebs begünstigen. „Wir wollten vor allem erforschen, wie eine Wurminfektion die Tumorentwicklung fördert, und auf dieser Basis neue Strategien im Umgang mit Darmkrebs finden“, erklärt Dr. Katherine Smith, Marie Skłodowska-Curie-Stipendiatin. Sie entwickelte ein experimentelles Darmkrebsmodell, um den Einfluss einer Wurminfektion und -exposition auf die Tumorbildung in vivo zu testen, insbesondere auf die immunologische Tumorabwehr. Einfluss einer Helmintheninfektion auf die körpereigene Tumorabwehr Nach umfangreicher Optimierung etablierte Dr. Smith ein Darmkrebs-Mausmodell, das dann mit dem Wurm H. Polygyrus infiziert wurde. Dabei zeigte sich, dass eine Wurminfektion die Pathologie der Darmkrebsbildung verschlimmert und Gewichtsverlust, Sterblichkeit und Tumorbildung befördert. Bei einer chronischen Parasiteninfektion, die mit dem Anthelminthikum Ivermectin behandelt wurde, ging hingegen der Gewichtsverlust zurück, und die infizierten Tiere lebten länger. Immunologische Analysen nach der Infektion offenbarten klassische Immunreaktionen auf Würmer und eine Suppression der typischen Anti-Tumor-Immunität. Zudem können die bei chronisch infizierten Mäusen beobachtete erhöhte systemische Entzündung und die stärkere lokale angeborene Immunantwort im Darm Einfluss auf die Darmkrebsentstehung haben. Zusammenhang zwischen Ernährung und Darmkrebsprogression Während Dr. Smith das Darmkrebsmodell entwickelte, beobachtete sie, dass ein mit spezifischen Fettsäuren angereichertes Futter die Tumorbildung deutlich förderte. Mittels Massenspektrometrie fand WORMTUMORS zudem heraus, dass bestimmte im Dickdarm vorhandene Fettsäuremetaboliten mit der Erkrankung assoziiert waren. Analysen des Zusammenhangs zwischen Fettsäuremetabolismus und Darmkrebsentwicklung ergaben dabei, dass Wurminfektionen die Produktion dieser spezifischen Fettsäuremetaboliten noch verstärken. Um wissenschaftlich zu fundieren, dass dies zur Erkrankung beiträgt, verabreichte Dr. Smith entweder stabile Präparate dieser Metaboliten oder blockierte ihre Produktion in vivo. Die Arbeit zeigt, dass Umweltfaktoren wie Wurminfektionen und Veränderungen der Nahrung das Darmkrebsrisiko, insbesondere in LMIC erhöhen, aber auch, dass der Signalweg des Fettsäuremetabolismus eine potenzielle therapeutische Zielstruktur darstellt. Angesichts der künftigen sozioökonomischen Entwicklung afrikanischer Länder südlich der Sahara geht man davon aus, dass Faktoren im Zusammenhang mit Ernährung und Lebensweise das Risiko und somit die Prävalenz von Krebserkrankungen in den nächsten Jahrzehnten erhöhen werden. Die Ergebnisse von WORMTUMORS könnten daher insbesondere Regionen zugute kommen, in denen Wurminfektionen häufig vorkommen, und sollten bei der Entwicklung neuer Therapien berücksichtigt werden. Insgesamt fördert die Studie damit globale Strategien, Wurminfektionen weltweit auszumerzen und betont, wie wichtig es ist, Darmkrebs mit neuen Wirkstoffkandidaten zu Leibe zu rücken.
