Bakterium, das Zahnfleischerkrankungen verursacht, steht mit dem Wachstum und der Ausbreitung von Brustkrebs in Verbindung

Wissenschaftler des Johns Hopkins Kimmel Cancer Center und des Bloomberg~Kimmel Institute for Cancer Immunotherapy haben einen überraschenden Zusammenhang zwischen Mundgesundheit und Brustkrebs entdeckt. Ihre Forschungsergebnisse zeigen, dass ein Bakterium, das häufig mit Zahnfleischerkrankungen in Verbindung gebracht wird, dazu beitragen kann, Brustkrebs auszulösen, das Tumorwachstum zu beschleunigen und dessen Ausbreitung zu fördern, indem es die DNA schädigt und das Verhalten der Krebszellen verändert.

Parodontitis und Brustkrebs

Die in Cell Communication and Signaling veröffentlichte Studie konzentriert sich auf Fusobacterium nucleatum, ein anaerobes Bakterium, das natürlicherweise im menschlichen Körper vorkommt, insbesondere in der Mundhöhle, aber auch im Darm und im Genitaltrakt. Dort gehört es zur normalen Mikroflora und spielt eine Rolle bei der Bildung von Biofilmen, indem es verschiedene Bakterienarten miteinander verbindet. Unter bestimmten Bedingungen kann es jedoch krankheitserregend wirken. Es ist häufig an Entzündungen des Zahnfleisches beteiligt und spielt eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Parodontitis, einer fortgeschrittenen Erkrankung des Zahnhalteapparates.Darüber hinaus kann das Bakterium auch Infektionen in anderen Körperregionen verursachen. In der aktuellen Forschung wird zudem ein möglicher Zusammenhang zwischen Fusobacterium nucleatum und Darmkrebs untersucht, da es in Tumorgewebe nachgewiesen wurde und dort möglicherweise Entzündungsprozesse sowie das Immunsystem beeinflusst.

 Die Forscher fanden heraus, dass dieses Bakterium in den Blutkreislauf gelangen und sich im Brustgewebe ansiedeln kann, wo es Entzündungen und frühe zelluläre Veränderungen auslöst, die mit Krebs in Verbindung stehen. In Tiermodellen für menschlichen Brustkrebs beschleunigte das Vorhandensein dieses Bakteriums das Tumorwachstum und verstärkte die Ausbreitung von Krebszellen von der Brust in die Lunge.

„Die wichtigste Erkenntnis ist, dass sich dieser Mundmikroorganismus im Brustgewebe ansiedeln kann und dass ein Zusammenhang zwischen diesem Erreger und Brustkrebs besteht“, sagte Sharma und fügte hinzu, dass die Studie des Teams von zahlreichen kleineren Studien inspiriert wurde, die Tausende von Patientinnen untersuchten und einen Zusammenhang zwischen Parodontitis und Brustkrebs herstellten. „Wir wollten tiefer graben und herausfinden, ob wir die zugrunde liegenden Zusammenhänge aufdecken können“, so Dr. Sheetal Parida, Erstautorin und wissenschaftliche Mitarbeiterin von Sharma.

DNA-Schäden und tumorfördernde Veränderungen

Experimente mit Mausmodellen und menschlichen Brustkrebszellen zeigten, wie das Bakterium das Gewebe beeinflusst. Als F. nucleatum direkt in die Milchgänge eingebracht wurde, verursachte es metaplastische und hyperplastische Läsionen – nicht-krebsartige Veränderungen, bei denen Zellen entweder übermäßig wachsen oder sich in einen anderen Typ umwandeln. Diese Veränderungen gingen mit Entzündungen, DNA-Schäden und erhöhter Zellproliferation einher. Als das Bakterium in den Blutkreislauf gelangte, verstärkte es das Wachstum und die Ausbreitung bestehender Tumoren erheblich.

Das Team deckte zudem einen entscheidenden biologischen Prozess auf, der diesen Effekten zugrunde liegt. Die Exposition gegenüber F. nucleatum schädigte die zelluläre DNA und aktivierte Reparaturmechanismen, die fehleranfällig sind. Einer davon, die nicht-homologe Endverknüpfung, verbindet gebrochene DNA-Stränge schnell wieder, kann jedoch Mutationen einführen. Selbst eine kurze Exposition gegenüber dem Bakterium erhöhte die Konzentration eines Proteins namens PKcs, das mit einer verstärkten Bewegung der Krebszellen, Invasion, stammzellähnlichen Eigenschaften und Resistenz gegen Chemotherapie in Verbindung gebracht wurde.

Erhöhtes Risiko bei BRCA1-mutierten Zellen

Bestimmte Zellen schienen besonders anfällig zu sein. Epithelzellen (die Zellen, die die Milchgänge auskleiden) und Brustkrebszellen mit BRCA1-Mutationen waren leichter betroffen. Diese BRCA1-mutierten Zellen wiesen erhöhte Konzentrationen eines Oberflächenzuckers (Gal-GalNAc) auf, der Bakterien dabei hilft, sich an Zellen anzuheften und in diese einzudringen. Infolgedessen nahmen diese Zellen mehr F. nucleatum auf und behielten es über einen längeren Zeitraum hinweg, sogar über mehrere Zellgenerationen hinweg, was die DNA-Schäden und die krebsfördernden Effekte verstärkte.

„Unsere Ergebnisse zeigen einen Zusammenhang zwischen Mundmikroben und dem Brustkrebsrisiko sowie dem Krankheitsverlauf, insbesondere bei genetisch prädisponierten Personen“, sagte Sharma. „Nichts geschieht isoliert. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass mehrere Risikofaktoren zusammenwirken, wobei F. nucleatum als Umweltfaktor fungiert, der möglicherweise mit vererbten BRCA1-Mutationen zusammenwirkt, um Brustkrebs und die Aggressivität des Tumors zu begünstigen.“

Die Forscher betonen, dass weitere Untersuchungen erforderlich sind, um zu verstehen, wie sich diese Erkenntnisse auf die Patientenversorgung übertragen lassen. Zukünftige Studien werden untersuchen, ob die Aufrechterhaltung einer guten Mundgesundheit eine Rolle bei der Senkung des Brustkrebsrisikos spielen könnte.