Candida albicans und Melanom: Wie Pilze die Krebsmetastasierung fördern können

Krebs wird häufig als Erkrankung dargestellt, die durch geschädigte Gene, Rauchen oder giftige Umweltverschmutzung ausgelöst wird. Diese Faktoren sind zwar wichtig, erklären jedoch nicht das gesamte Bild.

Eine wachsende Zahl von Studien zeigt, dass Krebs auch durch mikroskopisch kleine Lebewesen beeinflusst werden kann, die bereits im menschlichen Körper leben.

Forschende schätzen, dass Infektionen weltweit zu etwa 13 bis 18 Prozent aller Krebsfälle beitragen.

Viren und Bakterien sind seit Langem Teil dieser Diskussion; mehrere von ihnen gelten bereits als krebserregend. Einer weiteren Organismengruppe wurde bisher jedoch deutlich weniger Aufmerksamkeit geschenkt: den Pilzen.

Die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) geht davon aus, dass einige verbreitete Pilze das Verhalten von Krebserkrankungen unauffällig beeinflussen können, selbst wenn sie keine offensichtliche Infektion verursachen.

Besonders eine bekannte Art, Candida albicans, rückt nun in den Fokus. Sie könnte Melanomen – der tödlichsten Form von Hautkrebs – dabei helfen, sich leichter im Körper auszubreiten.

Zusammenhang zwischen Pilz und Krebs

Candida albicans gehört normalerweise zur natürlichen menschlichen Mikrobiota. Der Pilz kommt im Mund, auf der Haut, im Verdauungssystem und in der Vagina vor. Meist richtet er keinen Schaden an. Problematisch wird es, wenn sein Wachstum außer Kontrolle gerät.

„Dieser Pilz ist Teil der menschlichen Mikrobiota; er kommt im Mund, auf der Haut, im Verdauungssystem und in der Vagina vor; obwohl er normalerweise keine Krankheit verursacht, führt er manchmal zu schwerwiegenden Problemen“, sagte die Mitautorin der Studie Leire Aparicio Fernández, Forscherin und Dozentin an der Universität des Baskenlandes.

Seit einigen Jahrzehnten bringen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Candida albicans zunehmend mit dem Fortschreiten von Krebs in Verbindung.

Eine neue Untersuchung der Forschungsgruppe MicrobiomicsEHU liefert überzeugende Hinweise darauf, wie dieser Einfluss bei Melanomen, der aggressivsten Form von Hautkrebs, zustande kommt.

Der Pilz erleichtert die Ausbreitung von Melanomen

Die Forschenden untersuchten, wie Candida albicans unmittelbar mit Melanomzellen wechselwirkt. Die Ergebnisse zeigten, dass lebende Pilzzellen sowohl die Beweglichkeit als auch die Anhaftung von Melanomzellen verstärken.

Eine höhere Beweglichkeit ermöglicht es Krebszellen, andere Organe zu erreichen und dort Metastasen zu bilden. Die Zellvermehrung nahm dagegen nicht zu: Der Krebs wuchs also nicht schneller, konnte sich aber leichter ausbreiten.

„Der Pilz führt dazu, dass die Krebszellen stärker wandern und Metastasen bilden können. Hinsichtlich der Proliferation haben wir jedoch keine Veränderung festgestellt“, sagte Aparicio.

Weitere Versuche ergaben, dass Melanomzellen nach Kontakt mit Candida albicans mehr VEGF freisetzen, ein Molekül, das die Bildung von Blutgefäßen fördert. Zusätzliche Blutgefäße versorgen den Krebs mit Sauerstoff und Nährstoffen und schaffen damit günstige Bedingungen für seine Ausbreitung.

Signale, die die Ausbreitung vorantreiben

Im Inneren der Krebszellen aktiviert Candida albicans bestimmte Steuerungssysteme. Diese Systeme wirken wie Anweisungen, die Zellen mitteilen, was sie tun sollen. Nach dem Kontakt mit dem Pilz werden zwei wichtige Systeme aktiv.

Eines davon unterstützt Zellen dabei, auf Stress zu reagieren und sich leichter fortzubewegen. Nach seiner Aktivierung bilden Krebszellen mehr Proteine, die Bewegung und Energieverbrauch fördern. Diese Veränderungen begünstigen die Ausbreitung des Krebses an neue Orte.

Ein weiteres System hilft Zellen üblicherweise beim Überleben, wenn der Sauerstoffgehalt sinkt. Wird es aktiviert, können Krebszellen auch unter schwierigen Bedingungen bestehen. Selbst in Bereichen mit wenig Sauerstoff wird das Überleben erleichtert.

Beide Systeme schalten außerdem einen Kontrollmechanismus namens AP-1 ein. Die Verbindung AP-1 weist Zellen an, Stoffe zu produzieren, die die Neubildung von Blutgefäßen unterstützen. Mehr Blutgefäße liefern zusätzlichen Sauerstoff und Nährstoffe. Diese zusätzliche Versorgung hilft Krebs, sich schneller im Körper auszubreiten.

Wie Zellen den Pilz erkennen

Melanomzellen erkennen Candida albicans über spezielle Rezeptoren auf ihrer Oberfläche. Toll-like-Rezeptoren spielen eine entscheidende Rolle bei der Wahrnehmung des Pilzes.

Die Aktivierung dieser Rezeptoren löst interne Signalkaskaden aus, welche die VEGF-Freisetzung steigern. Ein weiterer Rezeptor, EphA2, regt die Produktion von c-Fos an, einem wichtigen Bestandteil von AP-1.

Lebende Pilzzellen lösen stärkere Reaktionen aus als inaktive Pilzzellen. Die Lebensfähigkeit des Pilzes ermöglicht die Abgabe von Molekülen, die Entzündungen und Signalwege anregen. Durch Hitze abgetötete Pilzzellen verursachen keine vergleichbaren Effekte, was zeigt, dass die aktive Tätigkeit des Pilzes entscheidend ist.

Veränderungen des Energiehaushalts in Krebszellen

Candida albicans verändert auch den Stoffwechsel von Krebszellen. Melanomzellen, die mit dem Pilz in Kontakt kommen, verlagern sich hin zur aeroben Glykolyse.

Die aerobe Glykolyse ermöglicht eine schnelle Energiegewinnung, selbst wenn die Sauerstoffversorgung abnimmt. Diese Stoffwechselumstellung unterstützt Bewegung und Invasion.

Während der Pilzexposition zeigen sich eine erhöhte Glukoseaufnahme und eine stärkere Laktatproduktion. Werden der Glukosetransport oder die Glykolyse blockiert, sinkt die VEGF-Freisetzung. Dies weist auf einen engen Zusammenhang zwischen Energieverbrauch und Blutgefäßbildung hin.

p38 MAPK übernimmt eine zentrale Funktion bei der Steuerung von Stoffwechselgenen wie HK2 und ENO2. HIF-1 alpha unterstützt die VEGF-Freisetzung, hat jedoch weniger Einfluss auf die Expression von Stoffwechselgenen.

Pilze verändern die Krebsforschung

Die Forschung der Gruppe MicrobiomicsEHU macht auf einen bislang unterschätzten Faktor beim Fortschreiten von Krebs aufmerksam: Pilze.

„Wir haben viel über Viren und Bakterien gesprochen, aber Pilze vergessen wir. Wir müssen bedenken, dass sie mit uns leben; sie sind Teil unserer Mikrobiota“, sagte Aparicio.

Pilze können Krebs beeinflussen, ohne eine Infektion auszulösen. Ihre bloße Anwesenheit kann das Verhalten eines Tumors verändern. Das deutet darauf hin, dass die Wechselwirkungen zwischen Pilzen und Krebszellen beeinflussen können, wie Tumoren wachsen und auf ihre Umgebung reagieren. Ein besseres Verständnis dieser Zusammenhänge könnte zukünftige Behandlungsmöglichkeiten erweitern.

Nach Angaben der Forschenden eröffnet diese Arbeit den Weg für alternative Ansätze. Dazu gehört die Möglichkeit, dass Antimykotika eines Tages als ergänzende Behandlung bei Krebserkrankungen wie dem Melanom eingesetzt werden könnten.

Die laufende Forschung bei MicrobiomicsEHU untersucht nun die Auswirkungen auf Dickdarm- und Darmkrebszellen. Da Krebserkrankungen sehr unterschiedlich sind, muss jeder Fall sorgfältig untersucht werden.

Angesichts der weltweiten Auswirkungen von Krebs betonen die Forschenden, wie wichtig es ist, jede potenzielle Therapie zur Verlangsamung des Krankheitsfortschritts zu prüfen.