Wie beeinflusst das Mikrobiom den Erfolg einer Krebsbehandlung?

Wichtige Informationen über das Mikrobiom

• Das Mikrobiom ist ein Ökosystem, das das gesamte genetische Material der im menschlichen Körper lebenden Mikroorganismen und deren Wechselwirkungen umfasst. Mikrobiota bezeichnet dagegen diese Mikroorganismen selbst, also Bakterien, Viren, Pilze und andere mikroskopisch kleine Lebewesen in unserem Körper. Im weiteren Text verwenden wir den Begriff Mikrobiom für beide Konzepte.
• Das menschliche Mikrobiom umfasst mehr als 10 Tausend verschiedene Mikrobenarten , die in unterschiedlichen Körperregionen verschiedene Ökosysteme bilden.
• Ein durchschnittlicher menschlicher Körper enthält etwa 10 Billionen Zellen und beherbergt das 10-Fache dieser Zahl, also ungefähr 100 Billionen Mikroorganismen .
• Das Verhältnis bakterieller zu menschlichen Zellen wird auf etwa 1,3:1 geschätzt. Viren und Phagen sind schätzungsweise um mindestens eine Größenordnung zahlreicher als Bakterien.
• Da Mikroorganismen wesentlich kleiner sind, machen sie dennoch nur 1–3% des menschlichen Körpergewichts aus.
• Der größte Teil unseres Mikrobioms befindet sich im Darm und auf der Haut.

Gerät das Darmmikrobiom aus dem Gleichgewicht, entsteht eine sogenannte Darmdysbiose , die ein möglicher Risikofaktor für verschiedene lokale und systemische Erkrankungen sein kann.

Auch Krebserkrankungen und ihre Behandlung können durch ein Ungleichgewicht des Darmmikrobioms beeinflusst werden. Die Vielfalt des Mikrobioms kann Prozesse wie Tumorwachstum, Entzündung, die Umgehung des Immunsystems, genomische Instabilität und die Entwicklung von Therapieresistenzen beeinflussen.

Mikrobielle Vielfalt kann die Krebsbehandlung unterstützen, da sich die Zusammensetzung des Mikrobioms von Mensch zu Mensch erheblich unterscheidet und verändern kann. Diese Eigenschaften machen das Darmmikrobiom zu einem wichtigen Ziel der Präzisionsmikrobiotik: Es könnte als Biomarker dienen, um körperliche Reaktionen vorherzusagen und individuell angepasste Ernährungsweisen zu entwickeln.

Das Mikrobiom und sein Einfluss auf Krankheiten

Das körpereigene Mikrobiom bildet in Bereichen, die äußeren Einflüssen ausgesetzt sind, wie Haut, Mund, Verdauungs- und Urogenitaltrakt, eine schützende Barriere.

Untersuchungen an Menschen und an Mausmodellen mit Krebs zeigen, dass bestimmte Mikroorganismen die Krebsentstehung und Behandlungsprozesse positiv oder negativ beeinflussen können.

Ist das Mikrobiom ein zentraler Regulator?

Störungen des mikrobiellen Systems im Darm während einer Antibiotikatherapie können das Ansprechen auf eine Immuntherapie erheblich beeinflussen. Immuncheckpoint-Inhibitoren (ICI) können in ihrer Wirkung beeinflusst werden, wenn unmittelbar vor oder nach Behandlungsbeginn Antibiotika eingenommen werden. So berichtete eine kürzlich veröffentlichte Übersichtsarbeit mit Metaanalyse über erhebliche Auswirkungen sowohl auf das Gesamtüberleben als auch auf das progressionsfreie Überleben.

Auch als Magenschutz bekannte Protonenpumpenhemmer beeinflussen das Darmmikrobiom und verringern das Ansprechen auf eine Immuntherapie. Dieser Effekt wurde in einer Analyse gezeigt, deren Ergebnisse auf der Jahrestagung der European Society for Medical Oncology (ESMO) 2023 vorgestellt wurden und die Daten von mehr als 2700 Krebspatienten umfasste.

Wie stark das Darmmikrobiom die Wirksamkeit von Immuntherapeutika beeinflusst oder vorhersagt, zeigte eine 2018 in Science veröffentlichte retrospektive Analyse. Resistenz gegen Immuntherapie hing bei Krebspatienten mit einem geringen Vorkommen des Darmbakteriums Akkermansia muciniphila zusammen. In Mausmodellen stellten die Forschenden die Wirksamkeit der Immuntherapie durch Stuhltransplantationen wieder her.

Das Ansprechen auf eine Immuntherapie vorhersagen

Dr. Laurence Zitvogel und ihr Team untersuchten, ob das Vorhandensein oder Fehlen des Bakteriums Akkermansia muciniphila (Akk) im Darm die Wirksamkeit einer Immuntherapie vorhersagen könnte. In einer Studie mit Patienten mit nichtkleinzelligem Lungenkrebs (NSCLC) sprachen diejenigen mit hohen Akk-Werten im Stuhl besser auf eine Immuntherapie an und lebten länger. Dies deutet darauf hin, dass die Akk-Menge ein unabhängiger Vorhersagefaktor für das Ansprechen auf eine Immuntherapie sein könnte.

In der Erstlinienbehandlung war das mediane Gesamtüberleben bei Patienten mit hohen Akk-Werten länger als bei Patienten mit niedrigen Werten: 13,4 gegenüber 18,8 Monaten. Dies könnte ein wichtiger Schritt zur Personalisierung der Immuntherapie sein, denn die Befunde deuten darauf hin, dass die Zusammensetzung des Darmmikrobioms und seiner Metaboliten für das Therapieansprechen entscheidend sein könnte.

Therapeutische Eingriffe

Die fäkale Mikrobiota-Transplantation (FMT) ist eine Behandlungsmethode, die helfen kann, das Darmmikrobiom wiederherzustellen. Eine von dem in der Krebsbehandlung erfahrenen Dr. Hendrik Poeck durchgeführte Phase-1-Studie zeigte positive Ergebnisse bei 20 zuvor unbehandelten Patienten mit fortgeschrittenem Melanom.

Nach der FMT begannen die Patienten eine Immuntherapie. Nach 12 Wochen zeigte die Mehrzahl eine vollständige oder teilweise Remission.

Die FMT birgt jedoch auch Risiken. So wurden zuvor bei zwei Patienten Fälle einer Sepsis, einer schweren Infektion, durch multiresistente Escherichia coli gemeldet. Um diese Risiken zu verringern, verlangte die FDA eine umfassendere Untersuchung des Spenderstuhls.

Auf Clinicaltrials.gov sind 46 klinische Studien verzeichnet, welche die Rolle der FMT in der Krebsbehandlung untersuchen.

Ernährungsbezogene Maßnahmen

Dr. Poeck mahnt zur Vorsicht bei frei verkäuflichen Probiotika. Diese Produkte enthalten meist nur wenige Bakterienarten und können nach einer Antibiotikatherapie die Wiederherstellung des natürlichen Gleichgewichts des Mikrobioms verzögern.

Zudem wurde beobachtet, dass Probiotika in manchen Fällen das Therapieansprechen verringern oder uneinheitliche Ergebnisse liefern.

Andererseits erklärt Dr. Poeck, dass Präbiotika , also ballaststoffreiche Lebensmittel mit unverdaulichen Kohlenhydraten, bei der Verdauung in kurzkettige Fettsäuren umgewandelt werden und so eine gesunde Mikrobiota fördern. Eine solche Ernährung zeigte positive Auswirkungen auf das Ansprechen auf eine Immuntherapie, insbesondere bei Patienten, die keine Probiotika einnehmen und ausreichend Ballaststoffe verzehren.

Diese Befunde deuten darauf hin, dass eine präbiotikareiche Ernährung das krankheitsfreie Überleben bei Patienten unter Immuntherapie verlängern könnte.

Die folgende Mindmap fasst den Artikel zusammen:

Was sollte empfohlen werden?

Zusammenfassend ist es für die Wiederherstellung des Darmmikrobioms wichtig, Antibiotika zu vermeiden. Wenn Antibiotika unbedingt erforderlich sind, sollten statt Breitbandantibiotika möglichst schmaler wirksame Präparate gewählt werden.

Beim Umgang mit dem Zytokinfreisetzungssyndrom, einer Nebenwirkung zellulärer Immuntherapien, wird empfohlen, die Antibiotikagabe hinauszuzögern. Die Abgrenzung zum neutropenischen Fieber kann jedoch schwierig sein. Es ist wichtig, Nebenwirkungen richtig zu erkennen, den Einsatz risikoreicher Antibiotika zu vermeiden und die Antibiotikaeinnahme mindestens 30 Tage vor Beginn der Immuntherapie zu beenden.

Zur Unterstützung der Krebsbehandlung und einer gesunden Lebensweise können Sie folgende 4 Empfehlungen berücksichtigen:

1. Ernähren Sie sich ballaststoffreich mit vielfältigen pflanzlichen Lebensmitteln, täglich > 20 g.
2. Vermeiden Sie künstliche Süßstoffe sowie ultraverarbeitete Fertiglebensmittel .
3. Verzehren Sie Fleisch nur in Maßen. Essen Sie nach Möglichkeit wenig verarbeitetes Fleisch.
4. Seien Sie regelmäßig körperlich aktiv, sowohl aerob als auch anaerob.

Für die Zukunft werden ein ganzheitlicheres und funktionelleres Verständnis von Behandlung und Diagnose sowie validierte Vorhersagen benötigt.

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Erläuterung zur Abbildung: Die Abbildung des Artikels wurde von ChatGPT 4.0 mit folgender Anweisung erstellt: „Ein Bild im Anime-Stil für einen Blogartikel mit dem Titel: Wie beeinflusst das Mikrobiom den Erfolg einer Krebsbehandlung?“