Die Zusammensetzung der Bakteriengesellschaft im menschlichen Darm, das so genannte Mikrobiom, kann sich auf die Gesundheit auswirken. Der Einfluss wird bereits seit einigen Jahren intensiv erforscht und in der Öffentlichkeit diskutiert. Forschende der Yale University haben nun entdeckt, dass das Darmbakterium Morganella morganii ein bisher unbekanntes Stoffwechselprodukt bildet, das die Entstehung von Tumoren im Darm begünstigen kann. Ihre Erkenntnisse veröffentlichten sie im Fachjournal »Science«.

Die Stoffwechselprodukte einiger Bakterien in der Darmflora können erwiesenermaßen das Erbgut schädigen. Man nennt solche Stoffe genotoxisch. Escherichia coli-Bakterien etwa produzieren die Substanz Colibactin. In Modellen konnte dieses Genotoxin bereits mit der Entwicklung von Darmentzündungen und Darmkrebs in Verbindung gebracht werden, genaue Auswirkungen sind bislang jedoch noch weitgehend unbekannt.

»Wir wissen seit etwa 15 Jahren, dass Bakterien die menschliche DNA schädigen können«, sagt Jens Puschhof vom Deutschen Krebsforschungszentrum auf Anfrage des Science Media Center. Bisher habe sich die Forschung allerdings auf einige wenige Bakterienstämme und -arten der DNA-Schädigung konzentriert. Um weitere Mikroben ausfindig zu machen, deren Ausscheidungen die Bildung von Tumoren begünstigen, untersuchten Forschende der Yale University Stuhlproben von Menschen mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen. Sie fanden 18 verschiedene Bakterienstämme mit genotoxischen Stoffwechselprodukten, dabei wurden sie speziell auf das Bakterium Morganella morganii aufmerksam. Dieses produziert eine bisher unbekannte Klasse von Genotoxinen, die Indolimine.

Schon frühere Studien deuteten darauf hin, dass ein höheres Aufkommen dieser Bakterienspezies mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen wie Morbus Crohn oder der Entstehung von Dickdarmkrebs in Verbindung stehen könnte. Um der Ursache auf den Grund zu gehen, verglichen die Forschenden eine Morganella morganii-Mutante, die keine Indolimine produziert mit einer das Genotoxin herstellenden Variante im Mausmodell. Sie fanden heraus, dass die Indolimin-produzierenden Bakterien eine Rolle bei der Tumorbildung im Darm spielen.

Die genaue Wirkweise besser zu verstehen, ist ein wichtiger Baustein für zukünftige Krebsprävention. »Unsere Ernährung und Lebensweise haben einen großen Einfluss auf die Zusammensetzung der Darmflora«, erklärt Puschhof. »Mit dem wachsenden Verständnis zu entzündungs- und mutationsfördernden Bakterien können wir beginnen, den Einfluss einzelner Aspekte unserer Lebensweise auf das Auftreten und die Aktivität dieser Bakterien zu untersuchen.« Zudem könnten Patienten frühzeitig darauf getestet werden, ob ihre Darmflora genotoxische Bakterien enthält, um dann die Aktivität der DNA-schädigenden Stoffe gezielt zu hemmen. »Für beide Ansätze ist ein tiefer gehendes Verständnis wichtig, wann und unter welchen Umständen diese Bakterien DNA in menschlichen Zellen schädigen können«, sagte der Krebsspezialist.

Wie genau nun die neuen Erkenntnisse der Studie genutzt werden können, ist bislang nicht klar. »Morganella morganii zu beseitigen, würde bestehende Karzinome nicht verändern«, sagt Jens Puschhof. Inwieweit das Bakterium jedoch eine ohnehin bestehende Veranlagung, Tumore auszubilden, verstärkt oder sie gar selbst hervorruft, sei noch nicht ausreichend untersucht. »Ein interessanter und wichtiger Aspekt dabei ist, ob und wie lange die Bakterien nach chirurgischer Entfernung des Karzinoms im Mikrobiom der Patienten weiter verbleiben und ob eine Verringerung der Indolimin-Produktion die Heilungschancen erhöht«, sagt er.