Wie zuckerhaltige Getränke das Krebswachstum ankurbeln und beschleunigen können
Gibt es einen direkten Zusammenhang zwischen dem Zusatz von Zucker in Erfrischungsgetränken und dem Wachstum von Krebstumoren? Die Ergebnisse einer neuen Studie könnten diese Frage klären.
Forscher erkennen an, dass Fettleibigkeit das Krebsrisiko erhöht, und einige Studien betrachten sogar die Existenz eines kausalen Zusammenhangs zwischen diesem Stoffwechselzustand und Krebs.
Ein wichtiger Faktor, der zu Fettleibigkeit führen kann, ist die hohe Zuckeraufnahme durch den häufigen Verzehr von verarbeiteten Lebensmitteln und zuckerhaltigen Getränken.
Bisher wurden jedoch nur begrenzte Untersuchungen durchgeführt, um die Auswirkungen von Zucker auf das Tumorwachstum unabhängig von Fettleibigkeit zu untersuchen.
Jetzt hat ein Team von Spezialisten des Baylor College of Medicine in Houston, TX, und der Weill Cornell Medicine in New York City, NY, mit Kollegen anderer Forschungseinrichtungen zusammengearbeitet, um einen klaren Zusammenhang zwischen zuckerhaltigen Getränken und dem beschleunigten Wachstum von Tumoren bei Darmkrebs zu identifizieren .
In der neuen Studie, deren Ergebnisse gestern in der Zeitschrift erschienen sind WissenschaftDas Forscherteam untersuchte die Auswirkungen von Maissirup mit hohem Fructosegehalt in Mausmodellen für Darmkrebs.
Das Team entschied sich für eine Lösung aus 25 Prozent Maissirup mit hohem Fruchtzuckergehalt, da dies die Art von Süßstoff ist, die Hersteller am häufigsten als Zutat für beliebte Erfrischungsgetränke verwenden.
"Eine zunehmende Anzahl von Beobachtungsstudien hat das Bewusstsein für den Zusammenhang zwischen dem Konsum von zuckerhaltigen Getränken, Fettleibigkeit und dem Risiko von Darmkrebs geschärft", erklärt Co-Autor Jihye Yun, Assistenzprofessor für Molekular- und Humangenetik am Baylor College of Medicine .
"Der aktuelle Gedanke ist, dass Zucker gesundheitsschädlich ist, vor allem, weil zu viel Konsum zu Fettleibigkeit führen kann", fährt sie fort. „Wir wissen, dass Fettleibigkeit das Risiko für viele Krebsarten erhöht, einschließlich Darmkrebs. Wir waren uns jedoch nicht sicher, ob ein direkter und kausaler Zusammenhang zwischen Zuckerkonsum und Krebs besteht. “
Zucker im Darm und Blut „füttern“ Tumoren
Durch die Arbeit an Mausmodellen wollten die Wissenschaftler nicht nur den Zusammenhang zwischen Nahrungszucker und Tumorprogression bestätigen, sondern auch mehr über den Mechanismus erfahren.
Das Team führte die Forschung an Mäusen mit Darmkrebs im Frühstadium durch, bei denen ein Gen namens „Apc.Dieses Gen codiert ein Protein mit dem gleichen Namen und seine Deletion simulierte eine Mutation, die schnell wachsenden Darmkrebs beim Menschen charakterisiert.
"APC ist ein Gatekeeper bei Darmkrebs", sagt Yun. „Das Löschen dieses Proteins ist wie das Entfernen der Pausen eines Autos. Ohne sie hören normale Darmzellen weder auf zu wachsen noch sterben sie ab und bilden Tumoren im Frühstadium, die als Polypen bezeichnet werden “, erklärt sie.
„Mehr als 90 Prozent der Darmkrebspatienten haben diese Art von Apc Mutation “, betont der Forscher.
In der ersten Phase der Studie erlaubten die Forscher den Mäusen, das zuckerhaltige Getränk frei zu trinken. Infolgedessen nahmen die Nagetiere innerhalb von nur 1 Monat stark zu.
Um festzustellen, ob der Maissirup das Krebswachstum unabhängig von Fettleibigkeit fördern würde oder nicht, entschied sich das Team, das zuckerhaltige Getränk so zu verabreichen, dass die Mäuse es aufnehmen können, ohne an Gewicht zuzunehmen. Daher gaben die Forscher den Mäusen das zuckerhaltige Getränk 2 Monate lang einmal täglich über eine speziell entwickelte Spritze oral.
Nach dieser zweimonatigen Intervention stellten die Forscher fest, dass die Nagetiere nicht zu viel an Gewicht zugenommen hatten, aber tatsächlich größere, fortgeschrittenere Tumoren entwickelt hatten als die Nagetiere, die nur Wasser erhalten hatten.
„Diese Ergebnisse legen nahe, dass der Verzehr selbst bescheidener Mengen von Maissirup mit hohem Fructosegehalt in flüssiger Form das Tumorwachstum und -wachstum fördern kann, wenn die Tiere im Frühstadium von Tumoren im Darm auftreten - was bei vielen jungen erwachsenen Menschen zufällig und ohne Vorankündigung auftreten kann unabhängig von Fettleibigkeit “, betont Yun.
"Weitere Forschungen sind erforderlich, um diese Entdeckung auf Menschen zu übertragen", gibt sie zu, fügt jedoch hinzu, dass "unsere Ergebnisse in Tiermodellen jedoch darauf hindeuten, dass der chronische Konsum von zuckerhaltigen Getränken die Zeit verkürzen kann, die Krebs benötigt, um sich zu entwickeln."
„Beim Menschen dauert es normalerweise 20 bis 30 Jahre, bis Darmkrebs von gutartigen Tumoren im Frühstadium zu aggressiven Krebsarten heranwächst“, sagt Yun.
Fruktose fördert die nachteiligen Wirkungen von Glukose
In einer weiteren Phase der Studie untersuchte das Forscherteam die möglichen Mechanismen, durch die der Zucker in Maissirup das schnelle Tumorwachstum befeuert.
Zunächst fanden die Wissenschaftler heraus, dass Mäuse mit dem Apc Eine Mutation, die moderate tägliche Dosen des zuckerhaltigen Getränks erhielt, wies sowohl im Dickdarm als auch im Blut hohe Mengen an Fructose und Glucose - zwei verschiedene Zuckersorten - auf.
Dieser Befund, erklären die Forscher, legt nahe, dass Krebstumoren diesen Zucker auf verschiedenen Wegen sammeln und verwenden konnten.
Als nächstes verwendeten die Wissenschaftler spezielle, hochempfindliche Werkzeuge, um das Schicksal der beiden Zucker bei Darmkrebstumoren festzustellen, und sie fanden heraus, dass Fructose bestimmte chemische Veränderungen im Körper erfuhr, die es ihm ermöglichten, die tumorpromovierenden Wirkungen von Glucose zu verstärken.
"Die meisten früheren Studien verwendeten entweder Glukose oder Fruktose allein, um die Wirkung von Zucker bei Tieren oder Zelllinien zu untersuchen", bemerkt Yun.
Sie fährt jedoch fort: „Wir dachten, dass dieser Ansatz nicht widerspiegelt, wie Menschen tatsächlich zuckerhaltige Getränke konsumieren, da weder Getränke noch Lebensmittel nur Glukose oder Fruktose enthalten. Sie haben sowohl Glukose als auch Fruktose in ähnlichen Mengen zusammen. “
"Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die Rolle von Fructose in Tumoren darin besteht, die Rolle von Glucose bei der Steuerung der Fettsäuresynthese zu verbessern", sagt Yun. "Die daraus resultierende Fülle an Fettsäuren kann möglicherweise von Krebszellen genutzt werden, um Zellmembranen und Signalmoleküle zu bilden, zu wachsen oder Entzündungen zu beeinflussen."
‘Vermeiden Sie zuckerhaltige Getränke’
In einem letzten Schritt konstruierten die Wissenschaftler Mäuse, die bereits die hatten Apc Mutation, so dass ihnen auch entweder die Gene fehlten, die zur Regulierung des Fructosestoffwechsels beitragen, oder diejenigen, die eine Rolle bei der Fettsäuresynthese spielen.
Dieses Experiment ergab, dass die Krebstumoren in keiner dieser Gruppen von Mäusen mit einer beschleunigten Geschwindigkeit wuchsen. Dieses Ergebnis stand im Gegensatz zur Situation von Apc-Modellmäuse.
"Diese Studie ergab das überraschende Ergebnis, dass bei kolorektalen Krebserkrankungen Maissirup mit hohem Fruchtzuckergehalt, der Hauptbestandteil der meisten zuckerhaltigen Limonaden und vieler anderer verarbeiteter Lebensmittel, als Kraftstoff zur Erhöhung des Tumorwachstums verwendet wird", bemerkt der Co-Autor der Studie, Dr. Lewis Cantley von Weill Cornell Medicine.
"Während viele Studien erhöhte Raten von Darmkrebs mit der Ernährung korreliert haben, zeigt diese Studie einen direkten molekularen Mechanismus für die Korrelation zwischen Zuckerkonsum und Darmkrebs", fügt Cantley hinzu.
Darüber hinaus eröffnen laut Yun „[diese] Ergebnisse auch neue Behandlungsmöglichkeiten. Im Gegensatz zu Glukose ist Fruktose für das Überleben und Wachstum normaler Zellen nicht wesentlich, was darauf hindeutet, dass Therapien, die auf den Fruktosestoffwechsel abzielen, eine Erforschung wert sind. “
"Alternativ würde die Vermeidung von zuckerhaltigen Getränken so weit wie möglich, anstatt sich auf Medikamente zu verlassen, die Verfügbarkeit von Zucker im Dickdarm erheblich verringern."
Jihye Yun
