Drosophila-Modelle für Darmentzündungen und Tumorerkrankungen
Darmerkrankungen werden häufig durch pathogene Mikroben verursacht, die die epitheliale Homöostase stören, Entzündungen verursachen und das angeborene Immunsystem schwächen. Allerdings sind die molekularen Zusammenhänge zwischen mikrobiellen Infektionen, Entzündungen und Krebs noch kaum erforscht. Aufgrund der evolutionär konservierten Signalwege im angeborenen Immunsystem und bei der Karzinogenese ist Drosophila ein geeignetes Modell, um Prozesse im menschlichen Körper zu untersuchen. Das EU-finanzierte Projekt INFECTIONCANCER (Identifying genetic and microbial factors that promote intestinal inflammation and cancer using Drosophila) untersuchte nun an Drosophila als genetischem Modellsystem Entzündungsprozesse und Karzinogenese. Frühere Forschungen des Konsortiums hatten gezeigt, dass virulente Bakterien Apoptose bei Enterozyten induzieren und endogene Stammzellen aktivieren, um absterbende Zellen zu ersetzen. Je nach genetischer Veranlagung kann dieser Prozess die Entstehung und das Wachstum von Tumoren fördern. So wurde an infizierten, für Darmdysplasie anfälligen Drosophila-Modellen untersucht, welche differentiell exprimierten Gene die Interaktion zwischen Infektionsprozess und Tumorbildung fördern. Wie die Forscher herausfanden, können neben genetischen Faktoren auch Ernährung und Darmflora das Metastasierungsgeschehen beeinflussen. Offenbar arbeiten Darmmikroben wie P. aeruginosa und E. coli untereinander und mit dem Wirt zusammen und können Entzündungen induzieren oder sogar hemmen. Vor allem aber stellte sich heraus, dass bestimmte mikrobielle Zusammensetzungen Einfluss auf Darmentzündungen haben und deutlich mit bestimmten Krankheitsbildern korrelieren. Um die Frage zu klären, ob diese Veränderungen tatsächlich Ursache für Darmentzündungen sein können, wurde untersucht, welche bakteriellen Kombinationen Entzündungen und Krankheiten induzieren. Dabei stellte sich heraus, dass bestimmte Bakterien wie P. aeruginosa und E. coli entzündungsfördernde Stoffwechselprodukte ausscheiden. Insgesamt enthüllt INFECTIONCANCER damit einen direkten Zusammenhang zwischen bestimmten Darmbakterien und Entzündungen. Angesichts der Zunahme bei Darm- und Krebserkrankungen könnten die neuen Informationen die Prävention wie auch die Entwicklung neuer therapeutischer Interventionen voranbringen.
