Harnstoffstörungen in der Leber können auf Krebs hinweisen
Der Harnstoffkreislauf ist der Hauptweg, auf dem der menschliche Körper Stickstoffabfälle entsorgt. Neue Forschungsergebnisse legen nahe, dass Störungen in diesem Prozess ein frühes Anzeichen für Krebs sein können.
Eine neue Studie, die jetzt in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Zellelegt nahe, dass die Art und Weise, wie der menschliche Körper Stickstoff verarbeitet, der Schlüssel sein kann, um neue Wege zur Erkennung und Zerstörung von Krebs zu finden.
Stickstoff ist ein Gas, das für alle Organismen lebenswichtig ist. Sowohl Pflanzen als auch Tiere brauchen es, um Proteine ​​herzustellen.
Wenn unser Körper Stickstoff verarbeitet, erzeugt er eine Substanz namens Harnstoff als Abfall. Der Körper eliminiert diese Substanz später über den Urin.
Dieser Stoffwechselprozess wird als Harnstoffzyklus bezeichnet und findet in der Leber statt.
Neue Forschungsergebnisse legen nahe, dass Fehlregulationen im Harnstoffzyklus ein Marker für Krebs sein könnten. Die neue Studie wurde von Dr. Ayelet Erez vom Weizmann Institute of Science in Rehovot, Israel, geleitet.
Untersuchung von Harnstoffdysregulationen und Tumoren
Dr. Erez und Kollegen veränderten die genetische Expression von Harnstoffzyklusenzymen in Dickdarmkrebstumoren von Nagetieren und verglichen ihre Harnstoffspiegel mit denen von Kontrollmäusen.
Die Mäuse, deren Harnstoffzyklus gestört worden war, hatten niedrigere Harnstoffspiegel im Blut und höhere Spiegel einer Substanz namens Pyrimidin im Urin.
Die Wissenschaftler untersuchten auch die Krankenakten von 100 Kindern, bei denen im Sourasky Medical Center in Tel Aviv Krebs diagnostiziert worden war.
"Wir haben festgestellt, dass am Tag ihrer Aufnahme in das Krankenhaus", erklärt der leitende Forscher, "krebskranke Kinder im Vergleich zu dokumentierten Harnstoffspiegeln bei gesunden gleichaltrigen Kindern einen signifikant verringerten Harnstoffspiegel im Blut hatten."
Schließlich analysierten die Forscher auch große Genom-Sets auf der Suche nach DNA-Mutationen, die auf Störungen im Harnstoffzyklus hinweisen könnten.
Sie fanden Mutationen in DNA, RNA und Proteinen, was auf einen Überschuss an Pyrimidin hinweist. Dies wird durch die Synthese von Stickstoff erzeugt und kann wiederum das Wachstum von Krebszellen fördern.
Insgesamt deuten die Ergebnisse darauf hin, dass Funktionsstörungen im Harnstoffzyklus ein guter Indikator für Krebs sein können.
"Standardlabortests prüfen, ob im Blut ein hoher Harnstoffspiegel vorhanden ist. Wir zeigen jedoch jetzt, dass ein niedriger Harnstoffspiegel auch auf ein Problem hinweisen kann", sagt Dr. Erez. "Krebszellen verschwenden nichts, sie verbrauchen so viel Stickstoff wie möglich, anstatt ihn wie normale Zellen in Form von Harnstoff zu entsorgen."
Tumore für Immuntherapien anfällig machen
Wie die Forscher erklären, sind hohe Pyrimidinspiegel sowohl gute als auch schlechte Nachrichten. Die schlechte Nachricht ist, dass sich der Krebs dadurch schneller und aggressiver ausbreiten könnte, aber die gute Nachricht ist, dass die Mutationen, die mit übermäßigem Pyrimidin zusammenhängen, Krebszellen anfälliger für einen Angriff des Immunsystems machen könnten.
Daher könnten Malignome, die durch einen dysregulierten Harnstoffzyklus gekennzeichnet sind, durch Immuntherapie leichter zerstört werden.
Um diese Hypothese zu testen, untersuchten Dr. Erez und Kollegen Melanomtumoren und stellten fest, dass die Tumoren mit dysregulierten Harnstoffzyklen besser auf die Immuntherapie ansprachen. Dr. Erez und Kollegen kommen zu dem Schluss:
"Zusammengenommen zeigen unsere Ergebnisse, dass [Dysregulation des Harnstoffzyklus] ein häufiges Merkmal von Tumoren ist, das die Karzinogenese, Mutagenese und das Ansprechen auf die Immuntherapie stark beeinflusst."
Darüber hinaus könnten die Ergebnisse laut den Forschern zu besseren Instrumenten führen, um Krebs nicht nur zu diagnostizieren, sondern auch zu behandeln.
"Eine weitere Möglichkeit, die es wert ist, untersucht zu werden", sagt Dr. Erez, "besteht darin, ob eine genetische Manipulation des Tumors, um eine solche Dysregulation vor der Immuntherapie zu induzieren, die Wirksamkeit der Therapie erhöhen kann."
