Wie Antioxidantien die Ausbreitung von Lungenkrebs beschleunigen können
Vor einigen Jahren lösten Wissenschaftler in Schweden eine hitzige Debatte aus, als sie Forschungsergebnisse veröffentlichten, die darauf hinweisen, dass die Einnahme von Antioxidantien wie Vitamin E Krebs invasiver machen könnte. Ihre Enthüllungen stellten den Glauben in Frage, dass Antioxidantien zur Bekämpfung von Krebs beitragen können.
Nun zwei unabhängige Zelle Studien, eine aus den USA und die andere aus Schweden, zeigen, wie Lungenkrebszellen Antioxidantien verwenden können, um ihre Ausbreitung auf andere Körperteile zu fördern.
Die Forscher gehen davon aus, dass diese Ergebnisse zu neuen Therapien für Lungenkrebs führen werden, an denen weltweit mehr Menschen sterben als an jedem anderen Krebs.
Krebszellen benötigen viel Zucker oder Glukose, damit sie schnell wachsen und metastasieren oder sich ausbreiten können. Um diesen Bedarf zu decken, verwenden sie einen Energieerzeugungsprozess, der schneller ist als der, den nicht krebsartige Zellen verwenden.
Der Nachteil dieses schnelleren Energiemechanismus besteht darin, dass er viele Moleküle produziert, die als freie Sauerstoffradikale bezeichnet werden und die Zellen erheblich chemisch belasten.
Die neuen Studien, die die Forscher mit menschlichem Gewebe und Mäusen durchgeführt haben, zeigen, wie Lungenkrebszellen Antioxidantien verwenden, um oxidativem Stress zu widerstehen und zu gedeihen.
Die US-Studie zeigt, wie zwei genetische Mutationen den Lungenkrebszellen helfen, ihre eigenen Antioxidantien herzustellen, um oxidativen Stress zu überwinden und zu metastasieren.
Die schwedische Studie zeigt, wie Lungenkrebszellen Antioxidantien aus der Nahrung verwenden, um das gleiche Ergebnis zu erzielen.
Antioxidantien fördern die Metastasierungsmechanismen
Beide Studien konzentrieren sich auf den Effekt, den die Reduzierung von oxidativem Stress auf ein Protein namens BTB-Domäne und CNC-Homolog 1 (BACH1) hat.
Es scheint, dass die Reduzierung von oxidativem Stress durch Antioxidantien die Stabilität von BACH1 erhöhen und dessen Akkumulation in Lungenkrebszellen steigern kann.
BACH1 kann Mechanismen auslösen, die die Metastasierung fördern. Eine davon hilft Krebszellen dabei, Glukose aus dem Blut zu gewinnen und in Kraftstoff umzuwandeln.
"Wir hoffen, dass diese Ergebnisse dazu beitragen, den Mythos zu zerstreuen, dass Antioxidantien wie Vitamin E dazu beitragen, jede Art von Krebs zu verhindern", sagt Thales Papagiannakopoulos, Ph.D., ein Forscher der US-Studie und Assistenzprofessor für Pathologie an der NYU School of Medicine in New York City.
Lungenkrebs ist Krebs, der in den Lungenzellen beginnt. Es ist nicht dasselbe wie Krebs, der anderswo beginnt und dann in die Lunge wandert, um sekundäre Tumoren oder Metastasen zu bilden.
Sobald Krebs, der in der Lunge beginnt, zu metastasieren beginnt, breitet er sich über die Lymphknoten auf das Gehirn und andere Körperteile aus.
Metastasen sind der Hauptgrund, warum Krebs eine so schwere Krankheit ist. Ohne Metastasierung würden deutlich weniger Menschen an Krebs sterben.
Mutationen helfen bei der Produktion von Antioxidantien
Es gibt zwei Haupttypen von Lungenkrebs: kleine Zellen und die häufigeren nicht kleinen Zellen.
Frühere Studien haben gezeigt, dass ungefähr 30% der nichtkleinzelligen Lungenkrebserkrankungen gedeihen, weil ihre Zellen eine von zwei Arten von Mutationen erworben haben, die die Produktion von Antioxidantien fördern. Die neue US-Studie untersuchte diese Mutationen.
Eine der beiden Mutationen, die das US-Team untersucht hat, erhöht die Spiegel eines Proteins namens NRF2, das Gene einschaltet, die Lungenkrebszellen bei der Herstellung von Antioxidantien unterstützen.
Die andere Mutation, die das US-Team untersuchte, schaltet KEAP1 aus, ein Protein, das die Zerstörung von NRF2 auslöst.
"Wir haben jetzt wichtige neue Informationen zur Metastasierung von Lungenkrebs", sagt Martin Bergo, leitender Autor der neuen schwedischen Studie.
Bergo ist Professor für Biowissenschaften und Ernährung am Karolinska Institutet in Solna, Schweden. Er leitete das Team hinter den ursprünglichen Studien von 2014, die zeigten, dass Antioxidantien wie Vitamin E das Wachstum von Tumoren beschleunigen können.
Er sagt, dass ihre neuen Erkenntnisse "zeigen, dass die durch Antioxidantien induzierte aggressive Metastasierung blockiert werden kann, indem die Produktion von BACH1 gestoppt oder Medikamente verwendet werden, die den Zuckerabbau unterdrücken."
"Unsere amerikanischen Kollegen", fügt er hinzu, "zeigen, wie die Hemmung eines anderen Enzyms, der Hämoxygenase, die mit BACH1 verbunden ist, auch den Metastasierungsprozess bremsen kann."
Die Forscher glauben auch, dass die Ergebnisse neue Erkenntnisse über den schnelleren Mechanismus liefern, den Krebszellen zur Energieerzeugung nutzen, den Wissenschaftler den Warburg-Effekt nennen.
"Bei Lungenkrebspatienten kann die Einnahme von Vitamin E die Ausbreitungsfähigkeit von Krebs genauso erhöhen wie die NRF2- und KEAP1-Mutationen, die unser Team mit einem kürzeren Überleben in Verbindung gebracht hat."
Thales Papagiannakopoulos, Ph.D.
