Der Lungenkrebs von Nichtrauchern unterscheidet sich von dem von Rauchern, erläuterte Dr. William Hill vom Francis Crick Institute in London anlässlich des 130. Kongresses der Deutschen Gesellschaft für Innere Medizin (DGIM) in Wiesbaden [1]. Die Mutationslast ist gering und die häufigste Treibermutation ist eine Alteration im Gen für den epidermalen Wachstumsfaktor-Rezeptor (engl. epidermal growth factor receptor [EGFR]). In verschiedenen Ländern ist zu beobachten, dass die mittlere Konzentration von Feinstaubpartikeln mit einem Durchmesser unter 2,5 µm (PM2,5) mit der Inzidenz des EGFR-alterierten Lungenkarzinoms assoziiert ist [2].
Modelle der Krebsentstehung
Prinzipiell können Umweltbedingungen auf zwei Wegen zu einer Krebserkrankung führen, erläuterte Hill. Karzinogene wie UV-Licht und Tabakrauch können in Zellen direkt DNA-Mutationen auslösen. Daraufhin proliferieren die Zellen und es kann sich ein Tumor entwickeln. Allerdings ist das Vorhandensein einer Mutation nicht immer der Auslöser von Krebs, sondern es müssen begünstigende oder Triggerfaktoren hinzukommen, damit der mutierte Klon auswächst. Da eine direkte mutagene Wirkung von Luftverschmutzung bei Nichtrauchern nicht bekannt ist, könnte Feinstaub über diesen Mechanismus bei Nichtrauchern an der Krebsentstehung beteiligt sein.
Vorhandene Mutationen in der gesunden Lunge
Zellen in der Lunge können tatsächlich entsprechend des zweiten Modells zur Krebsentstehung auch ohne Tabakrauchexposition Mutationen aufweisen und dennoch nicht proliferieren. In Autopsiestudien lag der Anteil der Verstorbenen mit EGFR-Mutationen in normalem Lungengewebe bei 16% bis 19%, berichtete Hill [2]. Diese Mutationen treten mit dem Alter häufiger auf und sind besonders oft bei Frauen zu finden. KRAS-Mutationen wurden sogar bei bis zu 53% der Verstorbenen in normalen Lungengewebe entdeckt.
Die Rolle des Immunsystems
Auf der Suche nach dem Zusammenhang von dem Auswachsen von Mutationen und der Luftverschmutzung führten Hill und sein Team Experimente im Mausmodell durch. Dabei zeigte sich, dass ein kompetentes Immunsystem für die Assoziation von PM2,5-Belastung und EGFR-mutiertem Lungenkrebs relevant ist [2]. Bei PM2,5-Exposition kam es zu einem Einwandern von Makrophagen in die Lunge und einer verlängerten Aktivierung dieser Immunzellen. Bei gesunden Nierauchern konnte bestätigt werden, dass PM2,5 in den Bronchien mit einer Ausschüttung des Makrophagen-Zytokins Interleukin-1 Beta einhergeht.
Wie PM2,5 das Krebsrisiko erhöhen könnten
Das Londoner Forschungsteam konnte im Tiermodell auch zeigen, wie die Zellen mit vorbestehender EGFR-Mutation zur Tumorentwicklung angetrieben werden: Wenn Makrophagen auf dem Hintergrund der PM2,5-Exposition Interleukin-1 beta ausschütten, verwandeln sich die Zellen mit vorbestehender Mutation in Progenitor-ähnliche Zellen. Diese Zellen können klonal auswachsen und einen Tumor bilden. Damit sind im Experiment die einzelnen Schritte belegt, wie die PM2,5-Belastung der Luft den Startschuss für die Lungenkrebsentwicklung geben kann.
Politische Dimension
Derzeit leben 99% der Menschen unter Bedingungen, unter denen zumindest zeitweise der von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) empfohlenen Grenzwert für PM2,5 überschritten wird, sagte Hill. Es wird geschätzt, dass weltweit sieben bis acht Millionen Todesfälle durch kardiovaskuläre und Krebserkrankungen sowie Demenz auf die PM2,5-Belastung zurückzuführen sind. Die Ergebnisse seines Forschungsteams machen deutlich, dass Maßnahmen zur Reduktion des Feinstaubs auch im Hinblick auf das Lungenkrebsrisiko von großer Bedeutung sind.
