Elektronenmikroskopische Aufnahme von Salmonellen (rot) im Tumor. Die Bakterien bilden Gemeinschaften, sogenannte Biofilme. Dies hilft ihnen dabei, sich vor dem Immunsystem zu verstecken und die Krebszellen zu bekämpfen. Bild: Manfred Rohde, HZI

Weitere Informationen:

www.helmholtz.de/hzi-salmonellen-tumor

Biofilm formation by Salmonellen enterica serovar Typhimurium colonizing solid tumours. Crull K, Rohde M, Westphal K, Loessner H, Wolf K, Felipe-López A, Hensel M, Weiss S. Cell Microbiol. 2011 Aug; 13(8). doi: 10.1111/j.1462-5822.2011.01612.x.

Biofilme für die Krebstherapie

Salmonellen machen uns nicht nur krank – sie haben auch eine Eigenschaft, die sie sehr interessant für die Krebsmedizin machen: Die Keime wandern in Geschwulste ein und töten Tumorzellen ab. Jetzt haben Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) herausgefunden, dass Salmonellen-Bakterien im Tumor so genannte Biofilme bilden, als Reaktion auf Angriffe des Immunsystems. Dadurch schützen sich die Bakterien, verstärken aber auch ihre Wirkung gegen die Tumorzellen.

Die Arbeitsgruppe „Molekulare Immunologie“ untersucht seit Jahren am HZI, wie Salmonellen dabei helfen können, Tumore in Mäusen zu bekämpfen. Sie fanden bereits heraus: Wenn Immunzellen Bakterien aufspüren, senden sie einen bestimmten Botenstoff aus, um andere Abwehrzellen anzulocken. Gleichzeitig werden Blutgefäße durchlässig, damit die Immunzellen durch sie zur Infektionsstelle wandern können. Im Tumor führt der Botenstoff dazu, dass die Bakterien in das Krebsgewebe einwandern können und den Tumor besiedeln. Da die Adern im Tumorgewebe jedoch viel durchlässiger sind als im gesunden, sammelt sich Blut im Krebs. Es bildet sich eine so genannte Nekrose, der Tumor stirbt ab.

Als die Forscher einen genaueren Blick darauf warfen, wie die Bakterien im Krebsgewebe überleben und bei der Zerstörung des Tumors helfen, beobachteten sie etwas völlig Neues: Die Mikroorganismen bilden Biofilme im Tumor. Dr. Katja Crull aus der Arbeitsgruppe von Siegfried Weiß untersuchte genauer, wie Biofilmbildung und Tumorbekämpfung zusammengehören. Dazu infizierte sie Mäuse mit genetisch veränderten Salmonellen, die keine Biofilme mehr bilden können: ohne die Bakteriengemeinschaft verschlechterten sich die Besiedlung der Tumore und deren Bekämpfung rapide.

Auch als die Wissenschaftlerin tumortragende Mäuse, denen bestimmte Immunzellen fehlten, mit normalen Salmonellen infizierte, bildeten die Bakterien keinen Biofilm im Krebsgewebe. „Die Salmonellen verstecken sich im Tumor vor bestimmten Abwehrzellen und schützen sich in ihrem Biofilm vor der Immunabwehr“, sagt Crull. Was eigentlich die Gefährlichkeit von Bakterien erhöht, führt im Krebsgewebe zu einer verbesserten Bekämpfung. Diese Erkenntnisse könnten vielleicht auch in zukünftige Ansätze für die Therapie von Krebs einfließen.

Arbeitsgruppenleiter Dr. Siegfried Weiß hebt besonders hervor, dass sich Tumore nun als völlig neues Modell zur Untersuchung von Biofilmen im Gewebe eignen könnten: „Solche Experimente sind bis heute eine große Herausforderung und es gibt nur wenige Modelle. Studien an Biofilmen in Tumoren könnten hier einen neuen Ansatz bieten, Wirkstoffe und Therapien zu entwickeln.“

zurück