Bakterielles Stoffwechselprodukt stärkt Darm nach Krebstherapie

Patientinnen und Patienten, die eine Tumortherapie wie Bestrahlung oder Stammzelltransplantation erhalten, leiden oft unter einer geschwächten Darmschleimhaut. Dies führt zu Schmerzen, Entzündungen und langfristig zu schlechteren Behandlungsergebnissen. Eine Studie der LIT-Kooperationsgruppe „Innate Immunstimulation bei Krebs und Transplantationen“ zeigt, dass ein bakterielles Stoffwechselprodukt die Regeneration des Darms fördert und gleichzeitig das Immunsystem stärkt.

„Desaminotyrosin stimuliert die Reparatur durch Stammzellen und justiert die Immunreaktion über molekulare Signalwege, die für Ernährung und Immunabwehr wichtig sind“, erklärt Doktorand Sascha Göttert von der Klinik und Poliklinik für Innere Medizin III am Universitätsklinikum Regensburg (UKR) und Erstautor der Studie.

Die Forschenden um Prof. Hendrik Poeck und Dr. Erik Thiele Orberg arbeiteten dabei eng mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Technischen Universität München (TUM) zusammen. Ziel ist es, mikrobiombasierte Therapieansätze zu entwickeln, die die Regeneration und das Überleben nach Stammzelltransplantationen verbessern.

Das Stoffwechselprodukt Desaminotyrosin (DAT) entsteht, wenn Darmbakterien pflanzliche Flavonoide aus Obst und Gemüse abbauen. Es wirkt selbst unter Einsatz von Breitbandantibiotika, die zwar notwendig sind, aber häufig den Therapieerfolg mindern.

„Die Wirkung von DAT zeigte sich selbst unter der Anwendung von Breitbandantibiotika, die zwar oft unvermeidlich sind, jedoch mit schlechteren Behandlungsergebnissen einhergehen und eine der großen Einschränkungen allogener Stammzelltransplantationen darstellen“, erklärt Dr. Erik Thiele Orberg.

Bei Patientinnen und Patienten, die eine Stammzelltransplantation erhalten hatten, korrelierten höhere DAT-Spiegel mit einer besseren Überlebensrate und geringerer Rückfallwahrscheinlichkeit. In präklinischen Mausmodellen verhinderte synthetisches DAT zudem die schwerwiegende Komplikation Graft-versus-Host-Disease (GvHD), indem es die Darmbarriere stärkte und die Gewebereparatur förderte, selbst bei reduzierter Darmflora durch Antibiotika.

Zur Untersuchung der molekularen Mechanismen nutzten die Forschenden Organoidkulturen, also sogenannte Mini-Därme, die im Labor aus menschlichen Stammzellen gezüchtet wurden. Diese Modelle zeigten, dass DAT Darmstammzellen aktiviert und deren Widerstandskraft unter Stressbedingungen erhöht.

Neben seiner regenerativen Wirkung unterstützt DAT auch Anti-Krebs-Effekte des Immunsystems. Die Studie unterstreicht damit die Bedeutung intestinaler Stammzellen als zentrales Element der Gewebereparatur und als Ziel für neue therapeutische Ansätze.

„Diese Erkenntnisse eröffnen spannende Wege für neue mikrobiombasierte Therapien, die Nebenwirkungen reduzieren, die Lebensqualität verbessern und die Wirksamkeit lebensrettender Therapien erhöhen könnten“, sagt Prof. Hendrik Poeck, Leiter der LIT-Kooperationsgruppe.

MEDICA.de; Quelle: Leibniz-Institut für Immuntherapie