Chronische Infektionen mit dem Magenkeim Helicobacter pylori sind zu 90 Prozent die Ursache oft tödlich verlaufender Magenkarzinom-Erkrankungen. Wissenschafter der Berliner Universitätsklinik Charite haben jetzt geklärt, wie das Bakterium die Magenschleimhaut auf bösartiges Wachstum umprogrammiert.
Im Jahr 2005 erhielten die australischen Forscher Barry Marshall und Robin Warren den Medizin-Nobelpreis für die Entdeckung, dass der spiralenförmige Keim die Ursache für chronische Gastritis und Magengeschwüre ist. Marshall hatte das sogar im Selbstversuch nachgewiesen, indem er mit den Keimen versetzte Flüssigkeit trank, eine Magenschleimhautentzündung entwickelte und sie dann durch die Einnahme von Antibiotika heilte. In der Folge wurde auch klar, dass der Weg zu Magenkarzinomen oft über die durch Helicobacter pylori verursachten chronischen Entzündungen führt. Seither wird bei Nachweis solcher Infektionen praktisch immer eine Antibiotikatherapie veranlasst.
Helicobacter pylori wird vor allem innerhalb von Familien weitergegeben. Waren Elternteile oder Großeltern von Magenkrebs betroffen, und lag dem eine Helicobacter-Infektion zugrunde, haben Nachkommen ebenfalls ein hohes Risiko zu erkranken. Davon sind Michael Sigal von der MedUni Berlin Charite und seine Mitarbeiter ausgegangen. „Wir treffen auf genau diese Menschen in der Klinik, oft sind sie sehr beunruhigt. Wenn wir verstehen, was im Magengewebe passiert, noch bevor der Krebs entsteht, könnten wir möglicherweise eingreifen“, wurde der Wissenschafter in einer Aussendung der Charite vor wenigen Tagen zitiert.
Die Gastroenterologen gingen daran zu klären, wie im einzelnen Helicobacter pylori das Gewebe im Magen der Infizierten langfristig so verändert, dass Karzinome entstehen. Sie verwendeten dabei Tiermodelle, bei denen einzelne Gene bestimmter Zellen gezielt ausgeschaltet wurden. Winzige, im Labor gezüchtete Miniaturversionen der Magenschleimhaut, sogenannte Organoide, und Assembloide, eigens für diesen Zweck entwickelte Kombinationen aus Schleimhaut- und Bindegewebszellen, dienten im weiteren Verlauf der Untersuchungen dazu, die Kommunikation zwischen den unterschiedlichen Zelltypen nachzustellen und diese gezielt zu unterbrechen.
Das Forschungsteam traf dabei auf ein erstaunliches Programm der potenziell zu Krebs führenden, durch Helicobacter pylori verursachten Veränderungen im Magen, das wie ein perfektes Schachspiel abläuft. Jeder Schritt bereitet bereits den nächsten vor, die Kette endet mit Krebsvorstufen und Krebs, wie Giulia Beccaceci, Erstautorin einer jetzt in „Nature Communication“ erschienenen wissenschaftlichen Arbeit erklärte: „Die infizierte Magenschleimhaut wächst nicht einfach schneller, sondern sie wechselt dabei in einen grundlegend anderen Zustand. Schrittweise wird ein Prozess aktiviert, der normalerweise nur in der embryonalen Entwicklung und bei der Wundheilung abläuft.“ Genau aus diesem Grund verändere sich das Gewebe so nachhaltig.
Seit langem ist bekannt, dass Krebszellen oft die genetischen Merkmale von embryonalen Zellen aufweisen, bzw. im Rahmen deren Entwicklung ein Rückwärtsprogramm von ausdifferenzierten gesunden Zellen in Richtung Embryonalzellen erfolgt. Das dürfte auch in diesem Fall zutreffen.
Und so dürfte die Kaskade bei Magenkrebs durch Helicobacter pylori ablaufen: Er beginnt, indem der Keim ein natürliches Schutzsystem des Magens außer Kraft setzt. Ein Signal fällt aus, das normalerweise dafür sorgt, dass sich die Oberflächenzellen der Schleimhaut kontrolliert erneuern und Bakterien tolerieren. In der Folge wird das Immunsystem alarmiert, Immunzellen wandern ein und produzieren entzündungsfördernde Botenstoffe, vor allem Interleukin-1beta. Dieses wiederum wirkt nicht auf die Schleimhaut selbst, sondern auf das darunter liegende Bindegewebe.
Antibiotika nicht immer ausreichend
Von dort folgt schließlich das entscheidende Signal: Ein Gewebshormon, das normalerweise bei der Heilung von Verletzungen hilft, schaltet die Schleimhaut in den Reparaturmodus. Die Zellen wachsen daraufhin unkontrolliert und teilen sich vermehrt. „Das Bindegewebe ist also nicht nur Zuschauer, sondern der eigentliche Schalter“, erklärte die Berliner Forscherin Giulia Beccaceci.
Zwar ist die Antibiotikatherapie bei Helicobacter pylori-Infektionen die beste Option, mögliche Probleme im Ansatz zu beseitigen. Doch das ist nicht immer der Fall. Nicht bei allen Betroffenen normalisiert sich die Magenschleimhaut nach einer Antibiotika-Behandlung vollständig. In manchen Fällen ist das Gewebe bereits nachhaltig umprogrammiert, das Risiko einer Krebsentwicklung besteht weiter.
„Um diese Menschen zuverlässig zu erkennen, entwickeln wir gerade Marker, die in Proben der Schleimhaut aufzeigen, ob sie auf dem Weg zu einer Krebsvorstufe ist“, erklärte Sigal. „Außerdem kennen wir jetzt die einzelnen Schritte der Kette und damit mögliche Angriffspunkte für Medikamente. So ließe sich die Dreieckskommunikation über das Bindegewebe unterbrechen, indem diese Zellen für den Entzündungsbotenstoff Interleukin-1beta unempfänglich gemacht werden. Das würde den Umbau des Gewebes und krankhaftes Schleimhautwachstum verhindern.“
Im Jahr 2022 erkrankten in Österreich 1.173 Menschen an Magenkrebs. 703 Betroffene starben.
Die Fachpublikation finden Sie hier.
(APA/red.)
