Leukämie-Entwicklung: Darmbakterien beschleunigen Krankheitsausbruch

Darmkeime im Blut mobilisieren bei Risikopatienten gefährlichen Signalweg

Die Wissenschaft weiß, dass das Leukämie-Risiko durch eine Mutation in den blutbildenden Stammzellen des Knochenmarks ansteigt. Ein weiterer Faktor, der den Krankheitsausbruch wahrscheinlicher werden lässt, wurde nun von amerikanischen Wissenschaftlern entdeckt: Bei einer Infektion können Darmbakterien die Darmwand durchbrechen. Sie gelangen dann in den Blutstrom und breiten sich im Körper aus. Die Folge ist: Das Immunsystem löst Alarmsignale aus. Diese Botenstoffe können die unkontrollierte Vermehrung von hämatopoetischen Stammzellen verstärken. Was zunächst wie eine Horrormeldung klingt, birgt jedoch auch den Vorteil, neue Möglichkeiten für eine Behandlung zu finden, denn eine Antibiotika-Therapie kann diesen Prozess unterbinden. Von dieser Therapie-Option könnten besonders gefährdete Menschen vor allem frühzeitig profitieren.

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Werden im Blut von Patienten mit einem erhöhten Leukämie-Risiko aufgrund einer Mutation des Tet2-Gens in ihren hämatopoetischen Stammzellen Darmbakterien nachgewiesen, so könnte das ein wichtiger Marker sein: Studien an Mäusen legen nahe, dass die Darmbakterien im Blut den Ausbruch des Blutkrebses forcieren. Die gute Nachricht hinter der schlechten Nachricht: Eine Antibiotika-Therapie bekämpft nicht nur die Infektion mit den Darmkeimen. Sie scheint auch den krankheitsauslösenden Mechanismus zu blockieren. Einmal mehr zeigt sich, dass viele krankheitsbedingte Prozesse im Magen-Darm-Trakt beginnen.

 

Die Leukämie kommt selten über Nacht, meist entwickeln sich Vorstufen über Jahre hinweg

Lange bevor sich die Leukämie manifestiert, kommt es im Hintergrund des blutbildenden Systems und im Organismus bereits zu Veränderungen. Doch der Patient erscheint gesund. Die Situation bei der Hämatopoese kippt erst in dem Augenblick, in dem ein kritischer Punkt erreicht und überschritten ist. Die von den Bakterien ausgelösten Signale sind ein solcher „Kipp-Punkt“ und damit eine Ursache für das Fortschreiten der Krankheit. Gerade ältere Menschen könnten jedoch von diesen Erkenntnissen enorm profitieren.

Im Laufe des Lebens kommt es immer wieder zu Mutationen. Häufig ist das Tet2-Gen von hämatopoetischen Stammzellen im Knochenmark betroffen. Experten schätzen, dass fast zwei Drittel aller über 60-Jährigen diese Mutation in sich tragen. Die Veränderung des Erbgutes lässt das Risiko einer Leukämie-Erkrankung stark ansteigen, denn die mutierten Stammzellen haben eine höhere Proliferationsrate, d. h. sie vermehren sich schneller als nicht-mutierte Stammzellen. Damit wird die Produktion von jenen Vorläuferzellen gesteigert, die sich zu weißen Blutkörperchen ausdifferenzieren können. Es handelt sich bei diesem Prozess jedoch bereits um ein Vorstadium der Leukämie.

Die Tet2-Mutation ist jedoch in der Regel keine vererbte Mutation, sondern sie entsteht im Laufe des Lebens aufgrund von Umweltgiften, Kontakt mit radioaktiver Strahlung oder durch schwere Infektionen. Die Leukämie kann jedoch nur dann ausbrechen, wenn zum Risikofaktor „Tet2-Gen-Mutation“ noch weitere Faktoren hinzukommen und Einfluss nehmen.

 

 

Äußere Faktoren forcieren den Ausbruch der Krankheit bei Menschen mit einem mutierten Tet2-Gen

Genau ein solcher Faktor sind die Bakterien, die nach einer Magen-Darm-Infektion ins Blut, in die Lymphknoten oder die Milz gelangen. Die Wissenschaftler konnten dabei verschiedene Arten von Milchsäurebakterien nachweisen. Normalerweise gehören Milchsäurebakterien zum „guten Mikrobiom“ des Darms. Sie helfen bei der Verdauung und schließen wichtige Nährstoffe auf. Gelangen sie jedoch dorthin, wo sie nicht hingehören, können sie einen fatalen Prozess in Gang setzen. Eine Magen-Darm-Infektion oder chronische Entzündungen schwächen die Darmschleimhaut, sodass sie ihre die Funktion als Schutzbarriere nicht mehr einwandfrei erfüllen kann. Normalerweise schaffen es nur Mikro-Nährstoffe wie Lipide, Eiweiße und Glucose, in den Blutstrom überzutreten. Den Bakterien bietet die geschädigte Darmschleimhaut ebenfalls die Möglichkeit, in den Blutstrom zu migrieren. Dort setzen sie eine Kettenreaktion in Gang, denn sie lösen eine Abwehrreaktion des Immunsystems aus.

Tierexperimente zeigen jedoch, dass nur bei den wirklich an Leukämie erkrankten Mäusen auch die Milchsäurebakterien aus dem Darm in anderen Teilen des Körpers nachgewiesen werden konnten. Das Immunsystem der Tiere produzierte als Reaktion auf die Infektion den Botenstoff Interleukin-6, der bekannt dafür ist, Entzündungen zu fördern. Sowohl die Gabe von Antibiotika als auch Medikamente, die hemmend auf die Interleukin-6-Produktion einwirkten, konnten das Fortschreiten der Leukämie-Erkrankung bei den Tieren stoppen. Erstaunlicherweise entwickelten jene Mäuse, die zwar eine Tet2-Mutation besaßen, aber keimfrei aufgezogen wurden, keine Leukämiesymptome. Diese Beobachtung reduzieren die Wissenschaftler in ihrer Publikation auf die einfache Faustformel: Keine Bakterien, keine Leukämie. Die Bakterien sind damit der äußere Faktor, der bei den Betroffenen das „Leukämie-Fass“ zum Überlaufen bringen kann.

Auch wenn sie den genauen Mechanismus noch nicht kennen, gehen die Wissenschaftler davon aus, dass die Tet2-Mutation in den Stammzellen des Knochenmarks ebenfalls dafür verantwortlich ist, dass es zur Schädigung der Darmwand kommt. Das begünstigt natürlich Infektionen. Wenn es dann den Keimen gelingt, die Barriere zu durchbrechen und die Abwehrreaktion des Immunsystems auszulösen, forciert dieser Prozess den Ausbruch der Leukämie-Erkrankung. Wer jedoch die Keime aufhält bzw. die Abwehrreaktion unterdrückt, kann auch den Leukämie-Ausbruch verhindern bzw. stoppen.

 

Jahre vor dem Krankheitsausbruch können DNA-Analysen das erhöhte Leukämie-Risiko aufdecken

Bereits heute ist es möglich, mit Hilfe von DNA-Analysen die Tet2-Mutation in den hämatopoetischen Stammzellen aufzudecken. Damit lässt sich 10 bis 15 Jahre vor dem Ausbruch des Blutkrebses das erhöhte Leukämierisiko feststellen. Regelmäßige Kontrolluntersuchungen müssten bei den Betroffenen auf ein Screening nach Darmbakterien ausgeweitet werden. Würde dann eine Infektion bei Hochrisikopatienten nachgewiesen, könnte eine vorbeugende Antibiotika-Therapie und die damit einhergehende Bekämpfung der Darmkeime im Blut möglicherweise Schlimmeres verhindern.

Im nächsten Schritt wollen die an der Studie beteiligten Wissenschaftler nun überprüfen, ob sie die im Mausmodell gefundenen Zusammenhänge auch beim Menschen wiederfinden. Sollte es hier im Vorstadium einer Leukämie ebenso Anzeichen für eine bakterielle Infektion geben, so könnten anschließende klinische Studien die Wirksamkeit der Antibiotika-Therapie testen.

 

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