Krebs stellt eine ständige Herausforderung für ärzte, insbesondere in der Diagnose und Behandlung der Krankheit. Dies ist aufgrund der tumor-Heterogenität, unter anderem. Ein team von Wissenschaftlern aus dem Helmholtz Zentrum München, das Jülich Research Center, der Technischen Universität München und der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf hat nun gezeigt, dass Harmlose Purpurbakterien der Gattung Rhodobacter in der Lage sind, zu visualisieren Aspekte dieser Heterogenität in den Tumoren. Mit Hilfe von optoacoustic imaging, nutzten die Forscher die Mikroorganismen zu visualisieren, Zellen des Immunsystems, so genannte Makrophagen (Griechisch für “große Esser”), spielen auch eine Rolle in der tumor-Entwicklung. Ihre Forschungsergebnisse wurden jetzt veröffentlicht in Nature Communications.
Viele Krebsarten bilden soliden Tumoren. Im inneren dieser Tumoren zeigen große Unterschiede auf zellulärer und molekularer Ebene. Eine davon betrifft die Lokalisation und Aktivität von Makrophagen. Obwohl diese Zellen sind essentiell für ein gesundes Immunsystem, Sie spielen auch eine wichtige Rolle in der tumor-Entwicklung. Mit Hilfe von photosynthetischen Bakterien, neue optoacoustic Techniken, die zeigen, wo solche Makrophagen sind vorhanden und aktiv ist, wurden inzwischen entwickelt.
“Wir konnten zeigen, dass Bakterien der Gattung Rhodobacter, die für den Menschen ungefährlich sind, sind geeignet, die als indirekte Marker der Makrophagen-Präsenz und Aktivität”, sagt Dr. Andre C. Stiel, Kopf der Zelle Engineering-Gruppe am Institut für Biologische und Medizinische Bildgebung (IBMI) Helmholtz Zentrum München. Rhodobacter Bakterien produzieren große Mengen des photosynthetischen pigment bacteriochlorophyll a. Dieses pigment konnten die Forscher erkennen Bakterien im tumor mittels multispektraler optoacoustic-Tomographie (MSOT).
Wie funktioniert das Prinzip? Makrophagen verschlingen die Bakterien als Teil Ihrer natürlichen Aufräumvorgang Aktivität, bekannt als Phagozytose. Dies verändert die Umgebung der Bakterien, deren absorption von elektromagnetischer Strahlung und, als Ergebnis, auch die optoacoustic signal. Rhodobacter Bakterien so zu handeln wie sensoren für die Wissenschaftler, indem Sie Ihnen mit Informationen über die Anwesenheit und Aktivität von Makrophagen.
