A pilot study evaluating microbiome profiles of breast tissue, vaginal samples and stool in patients with benign breast lesions (fibroadenoma)

Jahrzehntelang galt die menschliche Brust als steriler Zufluchtsort, ein Ort innerhalb des Körpers, an dem Bakterien nicht überleben konnten. Diese Ansicht hielt sich bis vor wenigen Jahren, als Wissenschaftler begannen zu erkennen, dass gesundes Brustgewebe, genau wie der Darm und die Haut, seine eigene Gemeinschaft mikroskopisch kleinen Lebens beherbergt. Diese winzigen Bewohner, bekannt als Mikrobiom, sind nicht nur passive Passagiere; sie interagieren mit menschlichen Zellen und können die Gesundheit und Krankheiten beeinflussen. Während Forscher viel Zeit damit verbracht haben, die in Brustkrebs vorkommenden Bakterien zu untersuchen, ist über die mikrobielle Welt in gutartigen Knoten, wie etwa Fibroadenomen, weita viel weniger bekannt. Diese nicht bösartigen Wucherungen sind häufig und betreffen mehr als die Hälfte aller Frauen irgendwann einmal, doch ihr inneres Milieu bleibt ein Rätsel. Eine entscheidende Frage ist aufgetaucht: Enthalten diese Brustknoten ihre eigenen einzigartigen Bakterien oder spiegeln sie lediglich die mikrobiellen Gemeinschaften wider, die an anderen Stellen des Körpers zu finden sind, wie etwa im Verdauungstrakt oder im Fortpflanzungssystem?

Ein Team von Forschern der Jagiellonian University Medical College in Polen unternahm den Versuch, diese Frage durch eine kleine, fokussierte Untersuchung zu erforschen. Sie rekrutierten drei Frauen, alle in ihren Zwanzigern oder Dreißigern, bei denen Fibroadenome diagnostiziert worden waren. Um ein vollständiges Bild zu erhalten, sammelten die Wissenschaftler Proben aus drei verschiedenen Teilen des Körpers jeder Frau: dem Brusttumor selbst, der Vagina und dem Stuhl. Indem sie gleichzeitig Proben aus diesen unterschiedlichen Lokalisationen entnahmen, konnte das Team die bakteriellen Bewohner der Brust direkt mit denen des Darms und des Fortpflanzungstraktes vergleichen. Sie setzten eine Kombination von Methoden ein, um diese Mikroben zu finden. Zuerst versuchten sie, die Bakterien in einer Laborschale zu züchten, eine Technik, die nur lebende, aktive Organismen erfasst. Dann nutzten sie die Gensequenzierung, um die DNA aller vorhandenen Bakterien zu lesen, selbst jener, die tot oder zu klein sind, um in einer Schale zu wachsen. Schließlich führten sie eine gezielte Suche durch, um nach spezifischen, schwer zu findenden Bakterien zu suchen, die dafür bekannt sind, sich im Körper zu verstecken.

Die Ergebnisse zeichneten das Bild von drei sehr unterschiedlichen Welten. Als die Forscher versuchten, Bakterien aus den Stuhl- und Vaginalproben zu züchten, fanden sie eine geschäftige Stadt des Lebens. Die Darmproben waren voller Millionen von Bakterien pro Gramm, dominiert von vertrauten Darmbewohnern. Auch die Vaginalproben zeigten hohe Bakterienzahlen auf, primär einen Typ namens Lactobacillus, der bekannt dafür ist, den Fortpflanzungstrakt gesund zu halten. In starkem Kontrast dazu blieben die Schalen, als sie versuchten, Bakterien aus dem Fibroadenomgewebe zu kultivieren, leer. Es konnten keine lebenden Bakterien aus den Brusttumoren kultiviert werden. Dies deutete darauf hin, dass, falls Bakterien in der Brust vorhanden waren, diese entweder tot, im Ruhezustand oder in so geringen Mengen vorhanden waren, dass sie mit Standardmethoden nicht gezüchtet werden konnten.

Die Gensequenzierung erzählte jedoch eine andere, komplexere Geschichte. Obwohl keine lebenden Bakterien aus dem Brustgewebe gezüchtet werden konnten, enthüllte die DNA-Analyse, dass die Tumore nicht leer waren. Sie enthielten eine vielfältige Mischung aus bakterieller genetischer Materie. Die Zusammensetzung dieser Bakteriengemeinschaft war einzigartig für die Brust und unterschied sich sowohl vom Darm als auch von der Vagina. Das Brustgewebe beherbergte eine Mischung aus Bakterien, die unter anderem typische Darmbewohner, einige, die normalerweise mit der Haut assoziiert sind, und einige wenige Typen enthielten, die an keinem dieser Orte häufig vorkommen. Beispielsweise fanden die Forscher einen spezifischen Bakterientyp namens Sporosarcina im Brustgewebe von zwei der Frauen, ein Typ, der in ihren Darm- oder Vaginalproben praktisch nicht vorhanden war. Ein weiterer einzigartiger Befund war das Vorhandensein von Bradyrhizobium, einer Gattung, die selten im Brustgewebe berichtet wird und bei allen drei Patientinnen auftauchte.

Trotz dieser Unterschiede fanden die Ergebnisse auch Hinweise auf Überschneidungen, was darauf hindeutet, dass die Brust nicht isoliert existiert. Die Forscher detektierten dieselben Bakterienarten im Brustgewebe, die auch im Darm oder in der Vagina derselben Frau vorhanden waren. Beispielsweise wurde bei einer Patientin ein spezifischer Typ von Lactobacillus sowohl in der Vagina als auch im Brusttumor gefunden. In einem anderen Fall wurde ein Bakterium namens Ureaplasma urealyticum, das typischerweise mit den Harn- und Fortpflanzungsorganen assoziiert ist, im Brustgewebe, der Vagina und im Stuhl derselben Frau gefunden. Dies deutet darauf hin, dass Bakterien aus anderen Teilen des Körpers zur Brust gelangen könnten, vielleicht über den Blutkreislauf oder das Lymphsystem, oder dass die Brust einfach einen gemeinsamen Pool an Bakterien mit dem Rest des Körpers teilt.

Die Studie hob auch die Bedeutung der Verwendung mehrerer Methoden zur Untersuchung dieser winzigen Gemeinschaften hervor. Die Gensequenzierung fand eine viel größere Vielfalt an Bakterien als die Kulturmethode, einschließlich vieler, die schwierig im Labor zu züchten sind. Umgekehrt identifizierte die Kulturmethode erfolgreich einige spezifische Bakterien, die die genetische Suche übersah. Durch die Kombination dieser Ansätze konnten die Forscher eine vollständigere Karte der mikrobiellen Landschaft erstellen. Sie verwendeten auch einen spezialisierten Test, um nach atypischen Bakterien zu suchen, die für chronische Entzündungen bekannt sind. Dieser Test bestätigte die Anwesenheit von Ureaplasma und einem weiteren Bakterium namens Mycoplasma, was die Vorstellung weiter stützte, dass diese schwer zu detektierenden Mikroben Teil der Brustumgebung sind.

Obwohl die Studie klein war und nur drei Frauen umfasste, stellt sie einen entscheidenden ersten Schritt dar, um das mikrobielle Leben in gutartigen Brusttumoren zu verstehen. Die Ergebnisse legen nahe, dass Fibroadenome nicht steril sind, sondern eine einzigartige Bakteriengemeinschaft beherbergen, die sich vom Darm und der Vagina unterscheidet. Gleichzeitig deutet das Vorhandensein geteilter Bakterienarten auf eine Verbindung zwischen diesen weit entfernten Teilen des Körpers hin. Die Forscher betonen, dass die Studie klein war, weshalb diese Ergebnisse vorläufig sind und als Ausgangspunkt für größere Untersuchungen betrachtet werden sollten. Sie beweisen nicht, dass diese Bakterien die Tumore verursachen, noch erklären sie genau, wie die Bakterien dorthin gelangen. Die Arbeit bestätigt jedoch, dass die Brust Teil eines größeren, vernetzten mikrobiellen Ökosystems ist, und dass das Verständnis der Bakterien, die in gutartigen Läsionen leben, ebenso wichtig sein kann wie das Verständnis derer in Krebszellen. Während die Wissenschaft voranschreitet, könnten diese kleinen, verborgenen Gemeinschaften wichtige Schlüssel zu der Gesundheit und Krankheit der menschlichen Brust halten.