Darmkrebs mit DNA-Reparatur-Fähigkeit im entzündlichen Darm verbunden

Eine neue Studie an Mäusen zeigt, dass eine bestimmte Art von DNA-Schäden, die während der Entzündung auftritt, zu Darmkrebs führt, einer Krankheit, die sich schließlich bei fast jedem zehnten Menschen mit chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (IBD) entwickelt..
Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...1/index.html Die leitende Autorin Leona Samson, Professorin für Bioingenieurwesen und Biologie am Massachusetts Institute of Technology, und ihre Kollegen schreiben in einem zu Beginn des Monats veröffentlichten Papier über ihre Ergebnisse Journal der klinischen Untersuchung.
Die chronische Darmentzündung, die bei Krankheiten wie IBD, Morbus Crohn und Colitis ulcerosa beobachtet wird, ist das Ergebnis wiederholter Angriffe durch reaktive Sauerstoff- und Stickstoffspezies, hoch zerstörerische Moleküle, die von Neutrophilen und Makrophagen im Immunsystem freigesetzt werden.
Diese Chemikalien töten Bakterien und andere eindringende Organismen, die das Immunsystem als Feinde identifiziert, aber wenn sie verweilen, können sie DNA und andere wichtige Moleküle in gesunden Wirtszellen schädigen.
In ihrer Studie, die von den National Institutes of Health finanziert wurde, zeigten die MIT-Forscher, dass Mäuse, die auf diese Weise beschädigte DNA nicht reparieren können, eher Darmkrebs entwickeln.

Sie fanden auch heraus, dass drei Enzyme der Schlüssel zur Behebung dieser Art von Schäden waren, und legen nahe, dass sie potenziell als Biomarker für das Darmkrebsrisiko beim Menschen eingesetzt werden könnten.
Samson, der auch Mitglied des MIT-Zentrums für Umweltgesundheitswissenschaften ist, sagte der Presse, dass andere Studien bereits festgestellt haben, dass Menschen eines dieser Enzyme in sehr unterschiedlichen Mengen produzieren, so dass diese Ergebnisse erklären können, warum einige Menschen mit IBD weiter entwickeln Krebs.
"Wenn alle anderen Dinge gleich sind, wenn die gleiche entzündliche Reaktion im Dickdarm verschiedener Individuen vorhanden ist, aber sie Unterschiede in der DNA-Reparaturfähigkeit haben, werden sie wahrscheinlich anders reagieren", sagte sie.

Die Enzyme finden: AAG, ALKBH2 und ALKBH3

Vier Jahre zuvor hatte Samsons Laboratorium festgestellt, dass Mäuse, denen ein Enzym namens AAG fehlte, nach Darmentzündung eher an Darmkrebs erkrankten. Sie zeigten, dass AAG notwendig war, um die DNA-Schäden von den reaktiven Molekülen des Immunsystems zu reparieren, und ohne sie führte der Schaden zu Darmkrebs.
In dieser neuen Studie testeten Smason und Kollegen die Wirkung von zwei anderen DNA-Reparaturenzymen: ALKBH2 und ALKBH3.
Sie fanden heraus, dass Mäuse mit induzierter Kolonentzündung, denen beide Enzyme fehlten, häufiger Dickdarmkrebs entwickelten als gesunde Mäuse.
Und wenn sie Mäuse testeten, denen alle drei Enzyme fehlten, waren sie noch anfälliger für Dickdarmkrebs.
Es scheint, dass, wenn mindestens eines dieser Enzyme verfügbar ist, die Gewebereparatur fast wie normal ablaufen kann, aber wenn keine der drei vorhanden ist, bleibt der Schaden bestehen.
Die Forscher zeigten, dass dies der Fall war, wenn sie die Gewebeproben analysierten. Sie fanden, dass, während alle Mäuse die gleiche Menge an Gewebeschädigung hatten, es die Mäuse waren, die alle drei Enzyme enthielten, die keine Anzeichen von Gewebereparatur zeigten.
Gewebeproben von Mäusen, die mindestens ein DNA-Reparaturenzym hatten, zeigten, dass der größte Teil des Schadens repariert worden war.
Neues Gewebe wird durch Stammzellen hergestellt. Wenn sie DNA-Schäden erleiden, können sie keine neuen Zellen entstehen lassen.
Samson sagte, was passiert ist, dass die für die Geweberekonstruktion benötigten Zellen vermutlich "abgetötet werden, weil sie die DNA-Schäden, die während der Entzündung induziert werden, nicht reparieren können".
Die Forscher haben nicht genau festgestellt, wie die drei Enzyme zusammenarbeiten, um DNA zu reparieren, aber Samson schlägt vor, dass AAG wahrscheinlich zuerst an die DNA-Läsion bindet und dann die anderen beiden zur Hilfe ruft.
Steven Lipkin, der nicht an der Studie beteiligt war, ist Associate Professor für Medizin am New Yorker Weill Cornell Medical College. Er sagte, dass die Forschung "elegant demonstriert", dass die Reparatur von DNA, die durch Entzündung im Doppelpunkt geschädigt wird, verschiedene Wege einschließt.
Er sagte, dass die Studie "Einsichten liefert, die uns helfen werden, die genauen Mechanismen zu verstehen, die Darmkrebs-assoziierten Dickdarmkrebs verursachen, und wird die Tür zur Entdeckung von besser gezielten chemopräventativen Agenten öffnen".
Das Team plant jetzt zu untersuchen, wie die drei Enzyme auf eine durch das Bakterium verursachte Entzündung reagieren Helicobacter pylori, die mit Magenkrebs verbunden ist.
Darmkrebs ist die zweithäufigste Ursache für Krebstod in den Vereinigten Staaten.
Mehr als 15% aller Krebstodesfälle weltweit hängen mit den zugrunde liegenden Infektionen oder Entzündungszuständen zusammen. Daher helfen Studien wie diese, das allgemeine Verständnis davon zu verstehen, wie Entzündungen zu Krebs führen und hoffentlich die Chancen verbessern, neue Wege zur Prävention und Behandlung von Krebs zu finden.
Geschrieben von Catharine Paddock