Wissenschaftler decken fehlendes Glied zwischen schlechter Ernährung und Krebs auf

Forscher der Nationalen Universität Singapur stellten fest, dass Methylglyoxal, das mit schlechter Ernährung und Diabetes in Verbindung gebracht wird, das Krebsrisiko durch Schädigung der DNA und Beeinflussung von Genen, die Krebs verhindern, steigern kann und bieten neue Einblicke für Strategien zur Krebsvorbeugung.

Neue Forschungen haben entdeckt, dass eine Chemikalie, die mit ungesunden Ernährungsweisen oder unkontrolliertem Diabetes in Verbindung gebracht wird, das Krebsrisiko im Laufe der Zeit erhöhen kann. Neu auftretende Beweise offenbaren eine neue Art und Weise, wie Tumore sich entwickeln könnten.

Forscher der Nationalen Universität Singapur (NUS) haben neue Einsichten gewonnen, die den Zusammenhang zwischen Krebsrisiko und ungesunden Ernährungsweisen sowie anderen verbreiteten Krankheiten wie Diabetes, die mit schlechter Ernährung zusammenhängen, klären könnten. Die Ergebnisse sind auch vielversprechend für die Entwicklung von Strategien zur Krebsvorbeugung, die ein gesundes Altern fördern.

Die wegweisende Studie wurde von Wissenschaftlern des Cancer Science Institute of Singapore (CSI Singapore) an der NUS und dem NUS Centre for Cancer Research (N2CR) unter der Leitung der Yong Loo Lin School of Medicine durchgeführt, gemeinsam mit Kollegen der Agentur für Wissenschaft, Technologie und Forschung (A*STAR).

Prof. Venkitaraman, Direktor des CSI Singapore, erklärte: „Krebs wird durch die Interaktion zwischen unseren Genen und Faktoren in unserer Umwelt verursacht, wie Ernährung, Bewegung und Verschmutzung. Wie solche Umweltfaktoren das Krebsrisiko erhöhen, ist noch nicht sehr klar, aber es ist wichtig, diese Verbindung zu verstehen, wenn wir vorbeugende Maßnahmen ergreifen wollen, die uns helfen, länger gesund zu bleiben.“

Das Forschungsteam untersuchte zunächst Patienten, die ein hohes Risiko haben, Brust- oder Eierstockkrebs zu entwickeln, weil sie eine fehlerhafte Kopie des Krebsgens - BRCA2 - von ihren Eltern erben. Sie zeigten, dass Zellen solcher Patienten besonders empfindlich auf die Wirkungen von Methylglyoxal reagieren, einer Chemikalie, die entsteht, wenn unsere Zellen Glukose abbauen, um Energie zu erzeugen. Die Studie zeigte, dass diese Chemikalie Fehler in unserer DNA verursachen kann, die Frühwarnzeichen für die Entwicklung von Krebs sind.

Die Forschung des Teams deutet auch darauf hin, dass Menschen, die keine fehlerhafte Kopie von BRCA2 erben, aber höhere als normale Mengen von Methylglyoxal erleben könnten - wie Patienten mit Diabetes oder Prädiabetes, die mit Fettleibigkeit oder schlechter Ernährung in Zusammenhang stehen - ähnliche Frühwarnzeichen ansammeln können, die auf ein erhöhtes Risiko für die Entwicklung von Krebs hinweisen.

Prof. Venkitaraman erläutert weiter: „Unsere Forschung legt nahe, dass Patienten mit hohen Methylglyoxal-Spiegeln ein höheres Krebsrisiko haben könnten. Methylglyoxal kann leicht durch einen Bluttest auf HbA1C nachgewiesen werden, der potenziell als Marker verwendet werden könnte. Darüber hinaus können hohe Methylglyoxal-Spiegel in der Regel mit Medikamenten und einer guten Ernährung kontrolliert werden, was Möglichkeiten für proaktive Maßnahmen gegen den Beginn von Krebs schafft.“

Der Erstautor der Studie, Dr. Li Ren Kong, Lee Kuan Yew Fellow vom N2CR, fügte hinzu: „Wir haben die Studie mit dem Ziel begonnen, zu verstehen, welche Faktoren das Risiko in krebsanfälligen Familien erhöhen, aber wir haben einen tieferen Mechanismus entdeckt, der einen wesentlichen Energieverbrauchsweg mit der Entwicklung von Krebs verbindet. Diese Erkenntnisse erhöhen das Bewusstsein für die Auswirkungen von Ernährung und Gewichtskontrolle auf das Management von Krebsrisiken.“

Interessanterweise hat die Arbeit des Forschungsteams auch eine langjährige Theorie über bestimmte krebsverhütende Gene revidiert. Diese Theorie - das sogenannte Knudson's 'Zwei-Treffer'-Paradigma - wurde erstmals 1971 aufgestellt und es wurde vorgeschlagen, dass diese Gene in unseren Zellen dauerhaft inaktiviert sein müssen, bevor Krebs entstehen kann. Das NUS-Team hat nun herausgefunden, dass Methylglyoxal solche krebsverhütende Gene vorübergehend inaktivieren kann, was darauf hindeutet, dass wiederholte Episoden von schlechter Ernährung oder unkontrolliertem Diabetes sich im Laufe der Zeit 'aufaddieren' können, um das Krebsrisiko zu erhöhen. Dieses neue Wissen dürfte die Richtung zukünftiger Forschungen auf diesem Gebiet verändern.

Die bedeutenden Erkenntnisse des Teams wurden am 11. April 2024 in Cell veröffentlicht, einer der einflussreichsten wissenschaftlichen Zeitschriften im Bereich der biomedizinischen Forschung.

Aufbauend auf ihren neuen Entdeckungen, planen die Forscher weitere Studien durchzuführen, um zu verstehen, ob Stoffwechselerkrankungen, wie Diabetes oder schlechte Ernährung, das Krebsrisiko in Singapur und anderen asiatischen Ländern beeinflussen.

Das Forschungsteam hofft auch, neue Mechanismen zu identifizieren, die den Zusammenhang zwischen Stoffwechsel, Ernährung und Krebs, den sie entdeckt haben, zugrunde liegen, um effektivere Ansätze zur Verhinderung oder Verzögerung des Beginns von Krebs zu entwickeln.

Reference: “A glycolytic metabolite bypasses “two-hit” tumor suppression by BRCA2” by Li Ren Kong, Komal Gupta, Andy Jialun Wu, David Perera, Roland Ivanyi-Nagy, Syed Moiz Ahmed, Tuan Zea Tan, Shawn Lu-Wen Tan, Alessandra Fuddin, Elayanambi Sundaramoorthy, Grace Shiqing Goh, Regina Tong Xin Wong, Ana S.H. Costa, Callum Oddy, Hannan Wong, C. Pawan K. Patro, Yun Suen Kho, Xiao Zi Huang, Joan Choo, Mona Shehata, Soo Chin Lee, Boon Cher Goh, Christian Frezza, Jason J. Pitt and Ashok R. Venkitaraman, 11 April 2024, Cell. DOI: 10.1016/j.cell.2024.03.006