Bacteriële klokkenluider voor dikke darmkanker

Onderzoek naar nieuwe bloedtest voor vroege opsporing
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 hartpatienten 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 bacterien. Met genetisch onderzoek zijn die bacteriele 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 patient 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 patienten 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 bacterien. Doordat ook de stofwisseling sterk verandert, gaan zich andere bacterien 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 darmkankerpatienten 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 enterobacterien. Die bacterien maken toxines, giftige stoffen die schadelijke ontstekingsprocessen in gang kunnen zetten. Het lijkt erop dat je bij darmkankerpatienten 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 bacterien en kanker is niet nieuw. Eind vorige eeuw toonden de Australiers

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 bacterien 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 bacterien 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 bacterien een signaalfunctie vervullen voor darmkanker.

Jan de Leeuw