Radboud Universiteit Nijmegen
Bacteriële klokkenluider voor dikke darmkanker
Datum bericht: 26 april 2011
In de voering van een gezonde dikke darm komt de bacterie Streptococcus
gallolyticus niet of nauwelijks voor. Dat verandert wanneer in de
darmen (een voorstadium van) kanker ontstaat. Op die locaties vestigt
de bacterie zich juist heel graag. Wetenschappers van het UMC St
Radboud beschrijven deze maand in The Journal of Infectious Diseases
hoe die kennis is te gebruiken voor de ontwikkeling van een nieuwe test
om darmkanker in een vroeg stadium op te sporen.
Een infectie met de bacterie Streptococcus gallolyticus (S.
gallolyticus) kan bij de mens een ernstige ontsteking van de hartklep
(endocarditis) veroorzaken. Al meer dan vijftig jaar is bekend dat veel
van deze hartpatiënten dikke darmkanker hebben. Dat komt zelfs zo vaak
voor, dat ze tegenwoordig standaard worden onderzocht op
dikkedarmkanker.
Kankerkolonist
Annemarie Boleij en Harold Tjalsma, moleculair biologen in het UMC St
Radboud, hebben het verband tussen S. gallolyticus, hartklepontsteking
en dikke darmkanker verder onderzocht. Samen met collega's publiceren
ze hun opmerkelijke resultaten deze maand in The Journal of Infectious
Diseases. Tjalsma: 'Op de binnenkant van onze darmen leven enorm veel
verschillende soorten bacteriën. Met genetisch onderzoek zijn die
bacteriële darmbewoners recentelijk in kaart gebracht. Hoewel de
samenstelling van de darmflora per persoon sterk kan verschillen,
blijft die samenstelling tijdens het leven vrij stabiel. Maar op
plaatsen waar darmkanker ontstaat, wijzigt de darmflora ingrijpend. Dat
hebben we aangetoond door de darmflora van gezond weefsel en
tumorweefsel van dezelfde patiënt met elkaar te vergelijken.'
'Uit studies valt op dat S. gallolyticus niet of nauwelijks voorkomt in
een gezonde dikke darm," zegt Annemarie Boleij, "maar we vinden hem wel
vaak bij patiënten met darmtumoren of een voorstadium daarvan. We
denken dat dit komt doordat tumorweefsel heel anders is dan gezond
darmweefsel. De hele structuur van het darmweefsel verandert, het
weefsel raakt nóg sterker doorbloed en het is ook makkelijker te
passeren door bacteriën. Doordat ook de stofwisseling sterk verandert,
gaan zich andere bacteriën vestigen op het tumorweefsel. De
Streptococcus gallolyticus is daar een duidelijk voorbeeld van; hij is
een onmiskenbare kankerkolonist.'
Collageenklevertje
Tjalsma en Boleij onderzochten hoe deze bacterie dat precies doet.
Waarom nestelt hij zich niet makkelijk in gezond weefsel, maar
foerageert hij wel graag op darmtumoren? Hoe reist hij van de darm naar
de hartklep om daar ook nog een ontsteking te veroorzaken? Tjalsma: "We
hebben aanwijzingen dat collageen - een soort bindweefsel - in dat hele
proces een belangrijke rol speelt. De bacterie heeft dat collageen
nodig om zich vast te klampen aan de darmwand.
In een gezonde darm is collageen niet bereikbaar voor de bacterie omdat
het goed wordt afgeschermd door de darmwand. Maar zodra in dat
darmweefsel een poliep ontstaat - het voorstadium van darmkanker - komt
het onderliggende collageen tevoorschijn. Dan kan de bacterie wél
aanhaken.''
S. gallolyticus is niet alleen een collageenklevertje. Tjalsma en
Boleij zagen dat de bacterie ook makkelijk tussen darmcellen doorglipt
en zo stilletjes de bloedbaan kan binnensluipen. "Dat doet hij erg
geraffineerd", zegt Boleij, "want met enkele moleculaire trucjes
voorkomt hij dat het afweersysteem groot alarm slaat. Zo komt S.
gallolyticus tamelijk `geruisloos' in de bloedbaan. Via die bloedbaan
kan hij zich vervolgens vestigen op andere collageenrijke plaatsen,
zoals op de hartklep. De bacterie kan zich bovendien ook nog hullen in
een beschermende biofilm, waardoor hij nog beter en langer buiten het
gezichtsveld van het afweersysteem blijft.
Vroege opsporing
In een begeleidend commentaar spreekt Mary E. Hensler van de University
of California San Diego van `exciting' onderzoek, omdat Boleij en
Tjalsma de relatie van de bacterie met darmkanker en
hartklepontstekingen veel begrijpelijker en inzichtelijker hebben
gemaakt. Bovendien is deze kennis misschien bruikbaar om darmkanker in
een vroeg stadium op te sporen. Tjalsma: "Zit S. gallolyticus in het
bloed, dan is de kans erg groot dat hij via een poliep of tumor is
binnengekomen. Door gerichte screening op antistoffen tegen kenmerkende
stukjes van de bacterie kun je dan in principe de voorstadia van
darmkanker opsporen. Dat zou prachtig zijn, want juist daar hebben we
op dit moment nog geen goede, eenvoudige methoden voor. In ander
onderzoek konden we met zo'n test elf van de twaalf darmkankerpatiënten
opsporen, dus zo'n test op antistoffen biedt perspectief."
De Streptococcus gallolyticus is een bacterie, die meestal verschijnt
als gevolg van (een voorstadium van) darmkanker. Boleij en Tjalsma
hebben inmiddels ook een andere bacterie op de korrel, die misschien
een bijdrage levert aan een verhoogde kans op darmkanker. Tjalsma: "We
kijken naar Salmonella, als vlaggenschip van de grote groep van
enterobacteriën. Die bacteriën maken toxines, giftige stoffen die
schadelijke ontstekingsprocessen in gang kunnen zetten. Het lijkt erop
dat je bij darmkankerpatiënten iets vaker infectiemarkers voor
Salmonella-infecties ziet. Mogelijk verhoogt een chronische maar lichte
infectie met Salmonella de kans om op de lange termijn darmkanker te
ontwikkelen, maar dat is echt nog een hypothese die getoetst moet
worden."
Bloedtest
Het verband tussen bacteriën en kanker is niet nieuw. Eind vorige eeuw
toonden de Australiërs Barry J. Marshall en J. Robin Warren aan dat de
bacterie Helicobacter pylori een maagzweer, maar ook maagkanker kan
veroorzaken. In 2005 ontvingen ze voor die ontdekking de Nobelprijs
voor de geneeskunde. Tjalsma: 'Studies laten zien dat er geen
darmkanker ontstaat bij steriel gekweekte muizen, die geen bacteriën in
hun darmen hebben. En mensen met een chronische darmontsteking, zoals
colitis ulcerosa of de ziekte van Crohn, hebben juist een verhoogde
kans op darmkanker. Dergelijke voorbeelden vormen geen direct bewijs,
maar maken verder onderzoek naar de relatie tussen bacteriën en
darmkanker wel heel interessant.'
Met subsidie van de Maag Lever Darm Stichting gaat de groep van Tjalsma
de komende jaren verder onderzoek doen naar een bloedtest waarin
bacteriën een signaalfunctie vervullen voor darmkanker.
Novel Clues on the Specific Association of Streptococcus gallolyticus
subsp gallolyticus With Colorectal Cancer
Annemarie Boleij, Carla M. J. Muytjens, Sarah I. Bukhari, Nadège Cayet,
Philippe Glaser, Peter W. M. Hermans, Dorine W. Swinkels, Albert
Bolhuis and Harold Tjalsma. The Journal of Infectious Diseases, april
2011./Persbericht UMC St. Radboud