In einem Übersichtsartikel wurden Besonderheiten des mikrobiellen Ökosystems des Darms und der Lunge näher beleuchtet und mögliche Mechanismen der Interaktion zwischen der Lungenkrebs-spezifischen Mikrobiota und der Wirtsimmunantwort diskutiert.
Spricht man über die körperliche Mikrobiota sind zwei Begriffe wichtig - die Eubiose und Dysbiose. Bei der Eubiose handelt es sich um das Gleichgewicht der im gesunden Darm vertretenen zahlreichen Mikroorganismen, die vor krankmachenden Keimen schützt und einer gesunden Verdauung dient, – bei der Dysbiose um das Ungleichgewicht der Darmflora, die unter anderem zur Schwächung des Immunsystems und somit zur Anfälligkeit für Krankheiten führen kan.
Während die Darmflora schon gut erforscht ist, bestehen bei der mikrobiellen Flora der Lunge noch sehr viele offene Fragen. Lungen verfügen über eine relativ große mukosale Oberfläche, die mit zahlreichen Mikroorganismen in Kontakt kommt. Trotzdem scheint die nachweisbare bakterielle Biomasse in gesunden Lungen mit 5 - 8,25 log Kopien/ml sehr niedrig. Im Allgemeinen ist die mikrobielle Lungenflora ein sehr dynamisches System, dessen Gleichgewicht durch die Homöostase lokaler Wachstumsbedingungen aufrechterhalten wird, wie Sauerstoffpartialdruck (PaO2), Temperatur, pH-Wert, Nährstoffe, Zellaktivierung, Entzündung und mikrobielle Konkurrenz.
Die Darm-Lungen-Achse
Eine bedeutende Rolle spielt im Zusammenhang mit der Gesundheit und etwaigen Erkrankungen die sogenannte Darm-Lungen-Achse (DLA). Der Darm und die Lunge haben denselben embryonalen Ursprung, haben eine ähnliche Schleimhaut und werden beide dem mukosalen Immunsystem (MIS) zugeordnet, über welches sie auch interagieren.
Eine Reihe von Studien beschreibt, wie die Mikrobiota den Ausbruch und die Entwicklung von Krebs beeinflusst. So hat auch die Mikroflora von Tumorgewebe und des Mikroenvironments einen starken Einfluss auf die lokale Tumorgenese und das Fortschreiten von Krebserkrankungen.
Eine wichtige Funktion kommt hierbei den schleimhaut-assoziierten invarianten T (MAIT)-Zellen zu, die spezielle bakterielle Metabolite mit dem Haupthistokompatibilitätskomplex ähnlichen (MR1)-Antigenen erkennen. Der Nachweis derartiger Zellen in Schleimhauttumoren wurde mit einem Fortschreiten und einer schlechten Prognose der Erkrankung assoziiert.
Gezeigt werden konnte zudem, dass die mikrobielle Lungenflora dereguliert war bei Patienten mit einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung [COPD], zystischer Fibrose sowie Lungentumoren und dass diese eine wichtige Rolle bei der Entstehung von derartigen Tumoren spielt. Dies wiederum bedeutet, dass durch Beeinflussen der Immunantwort und Behandeln der Mikroflora der Entstehung von Lungenkrebs vorgebeugt und dieser im Falle einer Erkrankung gezielt damit therapiert werden könnte.
In der Lunge laufen bedeutende Interaktionen zwischen dem Immunsystem und der Mikroflora ab, wobei die Homöostase durch Immunzellen der Lunge aufrechterhalten wird. So wurde in Studien gezeigt, dass speziell die Reduktion der Alpha-Diversität, die Anhäufung spezieller bakterieller Stämme und eine höhere Bakteriendichte in der Lunge zur vermehrten Produktion von Zytokinen und Infiltration von Neutrophilen führte, die tumorbegünstigende Entzündungsreaktionen und hypoxischere Bedingungen hervorriefen.
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