Das kolorektale Karzinom ist eine weltweit häufig vorkommende Krebserkrankung, die trotz intensiver klinischer und experimenteller Forschung weiterhin schlechte Prognosen und hohe Sterberaten aufweist. Die ätiologische Rolle der Mikrobiota bei der Entstehung und der Progression des kolorektalen Karzinoms rückt zunehmend in den Fokus der Untersuchungen.

In großen metagenomischen Analysen wurden Bakterienarten identifiziert, die in unzähligen Stuhlproben nachgewiesen wurden und mit der Entwicklung von Dickdarmkrebs assoziiert sind. Diese werden als Tumormarker-Bakterien bezeichnet. In der Literatur wird ein „Driver und Passenger Modell“ erörtert, welches die Rolle von Tumormarker-Bakterien bei der Dysbiose-assoziierten Progression von Dickdarmkrebs versucht zu erklären. Dabei unterscheidet man zwischen aktiven Tumorförderern und passiven Beifahrern.

Die vorliegende Arbeit untersuchte die Subspezies Streptococcus gallolyticus, Streptococcus anginosus und Streptococcus dysgalactiae sowie deren Metaboliten in Ko-Kulturen mit Epithel- und Immunzellen, um deren Effekte auf die Immunantwort, die epithelialen Barriereeigenschaften, die Zellproliferation und Immuncheckpoint-Rezeptoren zu untersuchen.

Ziel dieser Arbeit war es, die Effekte der untersuchten Streptokokken spp. vergleichend zu untersuchen und ihre Rolle in der Entstehung und Progression des kolorektalen Karzinoms näher zu verstehen. Die Ergebnisse legten charakteristische und bereits bekannte Eigenschaften der untersuchten Bakterien im Zusammenhang mit der Darmkrebsprogression nahe. Darüber hinaus wurden bislang nicht beschriebene Beobachtungen für die einzelnen Streptokokken spp. gemacht. Streptococcus gallolyticus zeigte eine potente Suppression der Immunantwort, die die T-Zellen einschränkte und die Frequenz IFN-γ⁺ (Interferon-γ)und TNF-α⁺ (Tumornekrosefaktor-α)T-Zellen signifikant verringerte. Streptococcus anginosus wirkte invasiv und destruierend auf das Epithel, was zu einer verringerten epithelialen Barriereintegrität führte. Streptococcus dysgalactiae erhöhte die Expression von Immuncheckpoint-Rezeptoren wie PD-L1 (engl.: programmed cell death ligand-1). Die Ergebnisse dieser Arbeit unterstreichen die multifaktoriellen Wechselwirkungen zwischen Bakterien, Epithel- und Immunzellen. Sie zeigen ausgefeilte Effekte der untersuchten Streptokokken spp. in Ko-Kultur mit Epithel- und Immunzellen auf die Immunmodulation und Tumorprogression des kolorektalen Karzinoms. Zukünftige Forschungsansätze könnten darauf abzielen, spezifische mikrobielle Zielstrukturen zu erschließen, um diagnostische und therapeutische Marker für eine zunehmend personalisierte Behandlung des kolorektalen Karzinoms zu etablieren.