Gezond microbioom tegen kanker

Het microleven in de darm kan de ontwikkeling van kanker beïnvloeden. Nieuw onderzoek geeft aanwijzingen hoe dat gebeurt en welke bacteriën daar bij betrokken zijn.

‘Een gezond dieet, met veel vezels, samen met lichamelijke oefening, slaap; al het soort zaken die aan een algemene goede gezondheid bijdragen. Als je al die dingen doet, zou je in theorie een gezond microbioom moeten hebben.’

Melanie Rutkowski is kankeronderzoeker en ze werkt met muizen. Maar de hoofdboodschap die ze naar aanleiding van haar meest recente onderzoek wil uitdragen is een gezondheidsadvies aan iedereen: zorg voor een gezond buikleven. Want steeds meer onderzoek toont aan dat een gezond microbioom vitaal is voor talloze aspecten van een goede gezondheid. ‘En het hangt sterk samen, denken we, met een gunstige uitkomst van borstkanker op de lange termijn.’

Borstkanker agressiever door darmontsteking

Het onderzoek, gepubliceerd in vakblad Cancer Research, van Rutkowski en haar collega’s aan de Universiteit van Virginia suggereert dat ongezonde, ontstoken darmen er voor zorgen dat hormoongevoelige borstkanker veel invasiever wordt en sneller uitzaait. 

Ongeveer tweederde van de borstkankers is hormoonreceptor gevoelig en relatief goed behandelbaar. Of zo’n type kanker toch snel uitzaait, hangt van allerlei factoren af. Rutkowski: ‘Een daarvan is een hoog niveau van bepaalde immuuncellen, macrofagen, in het weefsel. Er zijn ook studies die aantoonden dat verhoogde hoeveelheden van het proteïne collageen in het borst- en tumorweefsel eveneens leiden tot meer uitzaaiingen bij borstkanker.’

Nadat hun microbioom ernstig in de war gebracht was met behulp van antibiotica en ontlasting van ‘disbiotische’ soortgenoten, raakten de laboratoriummuizen systemisch ontstoken. Ook in het borstweefsel, vertelt Rutkowski. ‘In dit ontstoken milieu waren tumorcellen veel beter in staat zich te verplaatsen van het borstweefsel in het bloed en naar de longen. De longen behoren tot de voornaamste plekken waar hormoongevoelige borstkanker uitzaait.’

Vroege voorspellers voor uitzaaiende kanker

Bij de muizen met het ongezonde microbioom, bleken voorafgaand aan de borstkanker de macrofagen en het collageen permanent drastisch verhoogt. ‘Deze uitkomsten suggereren dat een ongezond microbioom en de daarmee gepaard gaande veranderingen in het weefsel, vroege voorspellers kunnen zijn voor invasieve of uitzaaiende kanker.’ Op basis van deze studie speculeert Rukowski ‘dat een ongezond microbioom bijdraagt aan het doordringen in andere weefsels en een verhoogde kans op uitzaaiingen’.

Overigens benadrukt Rukowski dat vrouwen met borstkanker niet moeten afzien van een noodzakelijke antibioticakuur.  Muizen zijn tenslotte geen mensen en de hoeveelheden antibiotica waar de proefdieren aan zijn blootgesteld, staan in geen verhouding tot normaal gebruik. Er moet nog veel meer onderzoek gedaan worden om er achter te komen of er een relatie bestaat tussen chronisch antibioticagebruik en het verloop van kanker. Het nastreven van een gevarieerd en gezond darmleven is daarentegen sowieso een aanrader.

Melkzuurbacteriën versterken immunotherapie

Het darmleven is ook via een andere route betrokken bij het verloop van kanker, ontdekten onderzoekers van de universiteit van Calgary, Canada. ‘Recente studies gaven sterk bewijs dat darmbacteriën de anti-tumor immuniteit positief kunnen beïnvloeden en de effectiviteit verbeteren van immunotherapie in de behandeling van sommige kankers,’ zegt Kathy McCoy, expert op de relatie van het lichaam met het microbioom en directeur van het International Mircobiome Centre van de universiteit. ‘Maar tot nu toe bleef de manier waarop ze dat doen ongrijpbaar.’

McCoy en haar team laten in een artikel in Science zien hoe bepaalde darmbacteriën het vermogen van T-cellen opvoeren om kankercellen aan te vallen en te vernietigen. Ook zij gebruikten een ‘muismodel’. Als eerste identificeerden ze bacteriesoorten waarvan de aanwezigheid, toevallig of niet,  geassocieerd is met een beter effect van immunotherapie bij darmkanker.

Ze gingen aan de gang met Bifidobacterium pseudolongum, Lactobacillus johnsonii en Olsenella stammen. Introductie van B. pseudolongum in de steriele darmen van deze muizen, samen met zogeheten immuun checkpointremmers, deed het de tumoren drastisch krimpen. Bij de muizen die deze ‘complementaire therapie’ niet kregen, had de immunotherapie geen effect.

‘Immunotherapie’ vergroot darmdoorlaatbaarheid

Dat resultaat wijst op een sterk oorzakelijk verband tussen deze bacteriën en een betere werking van de therapie. De onderzoekers vonden ook een verklaring. De bacteriën produceren inosine, kleine moleculen die direct interacteren met de T-cellen. Het effect bleek ook veel breder: de resultaten werden herhaald bij blaaskanker en melanoom.

Onverklaarbaar is dat niet. De gekozen immunotherapie heeft als (bij)effect dat het de darmdoorlaatbaarheid vergroot. Daardoor verspreiden de bacteriën – en hun metabolieten – zich door het hele lichaam.

De volgende stap, kondigen de Canadezen aan, is een klinisch studie in mensen.

Darmbacteriën, voedsel en chemo

Nog even terug naar de universiteit van Virginia voor een onderzoek dat nog veel verder van de mens afstaat, maar wel illustratief is voor de enorm complexe en sterke samenhang tussen voeding, darmleven en de gevolgen daarvan op systeemniveau.

Lang verhaal kort: het toevoegen van één milligram van een aminozuur aan het dieet, leidde bij rondwormen tot een honderd maal hogere toxiciteit van een chemotherapeuticum. Verantwoordelijk voor het in dit geval dodelijke effect waren de metabolieten van darmbacteriën die dit aminozuur ‘te eten’ kregen.

De onderzoekers zijn zich volledig bewust van de grote afstand die er ligt tussen de kennis die ze hebben opgedaan en de praktische toepassing ervan bij kankerpatiënten. Op de website van de universiteit vertellen ze hoe ingewikkeld het alleen al was om een laboratoriummodel te ontwikkelen voor de genetisch eenvoudige rondwormen.

‘Om te begrijpen hoe het op moleculair niveau in elkaar stak’, vertelt onderzoeker Eyleen O’Rourke, ‘was het nodig ons door honderden microben en gastheergenen heen te werken. Het antwoord was een verbazingwekkend complex netwerk van interacties tussen dieet, microben, medicatie en de gastheer.’

O’Rourke ziet een ‘enorm potentieel’ in de ontwikkeling van medicijnen die het resultaat van behandelingen kunnen verbeteren door het microbioom te manipuleren. ‘Echter, de complexiteit van de interacties die we in dit onderzoek uit de doeken doen, maakt nederig.’

Een verslag van het onderzoek verscheen in Nature Communications.

Beeld: Dan Addison, University of Virginia