Alzheimer, Darmmikrobiom und kolorektaler Krebs: Neue Mausstudie zu Prevotella

Zusammenhang zwischen Alzheimer, Darm und Krebs

Menschen mit der Alzheimer-Krankheit scheinen seltener an bestimmten Krebsarten zu erkranken – und eine neue Untersuchung an Nagetieren liefert einen Hinweis darauf, warum das so sein könnte.

Inzwischen sprechen starke Belege dafür, dass einzelne Darmmikroben das Immunsystem so prägen können, dass dies auch Auswirkungen auf das Gehirn hat. Mehrere frühere Studien mit Nagetieren brachten das Darmmikrobiom bereits mit Alzheimer-Symptomen in Verbindung. In jüngsten, besonders aufsehenerregenden Experimenten zeigte sich sogar, dass Stuhltransplantationen Gedächtnisprobleme von einem Tier auf ein anderes übertragen können.

Hinweise aus Studien mit Menschen

Auch rückblickende Untersuchungen am Menschen deuten in eine ähnliche Richtung: Bei Patientinnen und Patienten mit Alzheimer wurde ein um etwa die Hälfte geringeres Krebsrisiko beschrieben.

Umgekehrt ist das Risiko, später eine Alzheimer-Erkrankung zu entwickeln, bei Krebspatientinnen und -patienten um 35 Prozent reduziert. Wodurch diese gegenläufige Beziehung entsteht, ist bislang unklar – allerdings zeigt gerade der kolorektale Krebs die stärksten Zusammenhänge mit Alzheimer.

Maus-Experimente und Stuhltransplantation

In einer Versuchsreihe am Ersten Krankenhaus der Medizinischen Universität Hebei in China stellten Forschende fest, dass Mäuse mit Alzheimer-ähnlichen Symptomen gegenüber Dickdarmkrebs widerstandsfähiger waren, wenn die Erkrankung künstlich ausgelöst wurde.

Bei diesen Tieren schien die Entzündung im Darm gedämpft zu sein. Sobald die Mäuse mit Alzheimer-ähnlichen Symptomen jedoch eine Stuhltransplantation von einer gesunden, jüngeren Maus erhielten, verschwand diese Dämpfung – und die Häufigkeit von Tumoren im Dick- und Mastdarm normalisierte sich.

Damit legen die Ergebnisse nahe, dass Alzheimer-Symptome eng mit der Zusammensetzung des Darms verknüpft sind.

Welche Rolle Prevotella, Entzündung und „Leaky Gut“ spielen

Um besser zu verstehen, welche Darmkeime hierbei entscheidend sind, analysierte das Team die Mikrobiota seiner Tiermodelle. Dabei identifizierten die Forschenden mehrere mögliche Kandidaten, darunter ein gramnegatives Bakterium namens Prevotella.

Wurden Mäuse mit Prevotella-Bakterien behandelt, bildete der Darm weniger proinflammatorische Immunzellen – selbst dann, wenn die Tiere gefährlichen Krankheitserregern ausgesetzt waren.

Nach Einschätzung der Forschenden könnte die abgeschwächte Entzündungsreaktion teilweise dadurch zustande kommen, dass der Darm „durchlässiger“ war als üblich. Dadurch konnten bestimmte mikrobielle Stoffwechselprodukte leichter in den Blutkreislauf gelangen.

Erhielten Mäuse statt der Bakterien selbst Verbindungen, die von Prevotella stammen, zeigten die Tiere sowohl kognitive Störungen als auch eine Resistenz gegenüber Tumorentwicklung in Mast- und Dickdarm.

Die Autorinnen und Autoren erklären zudem, viele Studien hätten gezeigt, dass Lipopolysaccharide (LPS) aus der Gattung Prevotella an entzündlichen Reaktionen der Schleimhautbarriere beteiligt sind.

So produziert etwa Prevotella bivia hohe LPS-Konzentrationen. Diese könnten ein toxisches Milieu erzeugen, das Dopamin-Neuronen schädigt – Nervenzellen, die sowohl für kognitive als auch für motorische Funktionen eine Rolle spielen.

Passend dazu fand eine aktuelle klinische Studie am Menschen Hinweise, dass Stuhltransplantationen beispielsweise motorische Symptome der Parkinson-Krankheit lindern können, die eng mit dem Abbau von Dopamin-Neuronen verbunden ist.

Da Entzündung ein zentraler Bestandteil der Tumorentstehung ist, sei es möglich, dass die antikrebsbezogenen Eigenschaften in Alzheimer-Mausmodellen „auf die durch mehrere spezifische Bakteriengattungen in der Darmmikrobiota ausgelöste intestinale entzündliche Toleranz zurückgehen könnten“, schreiben die Studienautorinnen und -autoren.

Epidemiologische Trends hatten zuvor bereits Muster zwischen Krebs und Alzheimer gezeigt; die neuen Experimente liefern nun jedoch einen konkreten Mechanismus.

„Dies ist biologischer/experimenteller Beleg, der eine inverse Beziehung zwischen der Häufigkeit der Alzheimer-Krankheit und kolorektalem Krebs unterstützt“, schliesst die Forschungsgruppe.

Die Studie wurde in PNAS veröffentlicht.