Wie Obst- und Gemüseverbindungen Darmkrebs vorbeugen
Flavonoide sind Verbindungen, die natürlicherweise in Obst und Gemüse enthalten sind. Wissenschaftler wissen seit 20 Jahren, dass sie zur Vorbeugung von Darmkrebs beitragen können, haben jedoch die zugrunde liegende Biologie nicht vollständig verstanden.
Eine neue Studie beschreibt nun einen molekularen Mechanismus, durch den ein Produkt der Flavonoidverdauung unter bestimmten Bedingungen das Wachstum von Krebszellen hemmen kann.
Die Studie ist die Arbeit eines Teams an der South Dakota State University in Brookings, das über seine Ergebnisse in einer aktuellen Ausgabe des Journals berichtet Krebs.
Zunächst untersuchten die Forscher, wie Aspirin (Acetylsalicylsäure) das Darmkrebsrisiko senken kann.
In dieser früheren Arbeit haben sie gesehen, wie ein Salicylsäurederivat namens 2,4,6-Trihydroxybenzoesäure (2,4,6-THBA) das Wachstum von Krebszellen verlangsamen kann.
Sie beschlossen, nach natürlichen Quellen für 2,4,6-THBA zu suchen und stellten fest, dass es sich auch um eine Verbindung handelt, die aus der Verdauung von Flavonoiden resultiert.
Metabolit der Flavonoidverdauung
Flavonoide beginnen sich zu zersetzen, sobald sie in den Darm gelangen. Darmbakterien reduzieren sie weiter in Metaboliten, wenn sie in den Dickdarm gelangen.
Nachdem Wissenschaftler diese Prozesse beobachtet haben, haben sie vorgeschlagen, dass die Antikrebswirkung von Flavonoiden auf ihre Metaboliten zurückzuführen ist. Einer dieser Metaboliten ist das Molekül 2,4,6-THBA.
"Wir haben angenommen", sagt der leitende Studienautor Jayarama Gunaje, Ph.D., "dass Flavonoide Darmkrebs aufgrund der Wirkung der abgebauten oder abgebauten Produkte und nicht der Ausgangsverbindungen verringern."
"Diese Bereiche sind noch wenig erforscht", fügt Gunaje hinzu, der außerordentlicher Professor am College für Pharmazie und alliierte Gesundheitsberufe der Universität ist. Die Studienarbeit nennt ihn G. Jayarama Bhat.
Testen von 2,4,6-THBA an Darmkrebszellen
Die neue Studie ist die erste, die untersucht, wie 2,4,6-THBA als Produkt des Flavonoidabbaus im Darm dazu beitragen kann, Dickdarm- oder Rektumkrebs vorzubeugen.
Der Dickdarm und das Rektum bilden einen Teil des Dickdarms. Mit Hilfe einer Reihe von Darmbakterien findet die letzte Phase der Verdauung im Dickdarm statt, der dann den verbleibenden Abfall an das Rektum weiterleitet, um auf die Evakuierung durch den Anus zu warten.
Laut Statistiken der Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC) aus dem Jahr 2016 sind Darmkrebs die vierthäufigste Krebsart in den USA und auch die vierthäufigste Todesursache bei Krebs im Land.
Im Jahr 2016, dem letzten Jahr, für das Zahlen für die USA vorliegen, stellten 141.270 Personen fest, dass sie Dickdarm- oder Rektumkrebs hatten, und 52.286 starben an diesen Krebsarten.
In der neuen Studie fanden die Forscher heraus, dass 2,4,6-THBA an drei Enzyme binden kann, die typischerweise die Zellteilung unterstützen. Sie fragten sich, ob diese Fähigkeit ausreichte, um Krebs zu blockieren.
Als sie jedoch die Wirkung von 2,4,6-THBA auf Darmkrebszellen testeten, stellten sie fest, dass es keine gab.
Der Metabolit braucht einen Transporter
Eine Suche in früheren Studien zu 2,4,6-THBA ergab, dass der Metabolit ohne die Hilfe eines Transporterproteins namens SLC5A8 nicht in Zellen eindringen konnte.
Gunaje weist jedoch darauf hin, dass Krebszellen das Transporterprotein durch eine genetische Mutation deaktivieren können. Dies hat eine schützende Wirkung, die es den Krebszellen ermöglicht, sich zu vermehren.
Weitere Tests, darunter einige mit Krebszellen, die SLC5A8 exprimieren, zeigten, dass 2,4,6-THBA in Zellen eindringen konnte, die das Transporterprotein exprimierten, jedoch keinen Zugang zu Zellen erhielten, die dies nicht taten.
Die Forscher sagen, dass diese Ergebnisse zeigen, dass 2,4,6-THBA den Transporter benötigt, um das Krebswachstum zu hemmen.
Gunaje erklärt, dass der Flavonoid-Metabolit wahrscheinlich zwei Möglichkeiten hat, um Krebs vorzubeugen. Der erste Weg ist, dass 2,4,6-THBA durch Verlangsamung der Zellteilungsrate Immunzellen die Möglichkeit gibt, die Krebszellen zu lokalisieren und zu zerstören.
Der zweite Weg, wie 2,4,6-THBA wahrscheinlich zur Vorbeugung von Krebs beiträgt, besteht darin, dass die Zelle durch Verlangsamung der Zellteilung mehr Zeit hat, um Schäden an ihrer DNA zu reparieren.
Durch DNA-Schäden treten Mutationen auf, die das Risiko erhöhen, dass Zellen außer Kontrolle geraten und Tumore auslösen.
Die Forscher untersuchen bereits, welche Darmbakterien aus Flavonoiden Metaboliten produzieren. Sie sehen die Möglichkeit vor, Probiotika zu entwickeln, die helfen könnten, Darmkrebs vorzubeugen.
„Wir haben so viele Medikamente zur Behandlung von Krebs, aber fast keine, um ihn zu verhindern. Der Nachweis von 2,4,6-THBA als Schutzmittel gegen Darmkrebs hat daher enorme potenzielle gesundheitliche Vorteile. “
Jayarama Gunaje, Ph.D.
