Krebsrisiko „colio e olio“

13. April 2016
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Adipöse Menschen erkranken unter anderem häufiger an kolorektalen Karzinomen. Grund hierfür soll laut amerikanischen Forschern das fette Essen sein. Es aktiviert die Stammzellen im Darm, sodass diese unabhängig werden. Die Folge: Das Risiko für Adenome und Tumoren steigt.

Darmkrebs ist in Deutschland bei Männern die dritthäufigste und bei Frauen sogar die zweithäufigste Tumorerkrankung. Im Jahr 2012 erhielten laut dem Zentrum für Krebsregisterdaten des Robert-Koch-Instituts etwa 62.000 Männer und Frauen die Diagnose „Darmkrebs“, wobei das Risiko mit dem Alter steigt. So war mehr als die Hälfte der Betroffenen älter als 70 und nur etwa zehn Prozent jünger als 55 Jahre. Die meisten dieser Menschen (etwa 95 Prozent) litten an einem kolorektalen Karzinom und nur in etwa zwei bis fünf Prozent der Fälle war der Dünndarm betroffen.

Das Risiko für kolorektale Karzinome wird durch bestimmte exogene und endogene Faktoren erhöht. Beispiele hierfür sind ererbte genetische Veränderungen, Erkrankungen wie chronisch entzündliche Darmerkrankungen, Chemikalien oder auch der Lebensstil. Hierunter fallen mangelnde Bewegung, fettreiche sowie ballaststoffarme Ernährung und Übergewicht. Die Pathogenese ist jedoch unklar.

Paneth-Zellen kontrollieren Darmstammzellen

Das Lebenszeitrisiko vieler verschiedener Krebsarten, darunter auch das des kolorektalen Karzinoms, soll mit der Anzahl der Stammzellteilungen zusammenhängen. Im Darm findet man diese am Boden der knospenartigen Einfaltungen des Dünn- und Dickdarmepithels, den Lieberkühn-Krypten. Zusammen mit den Paneth-Zellen bilden sie eine Nische, in der die gesamte Zellproliferation des Darmepithels stattfindet. Paneth-Zellen sind Drüsenzellen, die unter anderem für die lokale Immunabwehr verantwortlich sind. In ihrem Zytoplasma befinden sich eosinophile Granula, die antimikrobiell wirksame Substanzen wie Lysozym, Defensine und Phospholipase A2 enthalten. Des Weiteren regulieren Paneth-Zellen die Ausdifferenzierung der Stammzellen in Vorläuferzellen, aus denen anschließend die verschiedenen Zelltypen des Darmepithels entstehen. Laut den Studienergebnissen des Forscherteams um Semir Beyaz vom Koch Institute for Integrative Cancer Research am Massachusetts Institute of Technology (MIT) [Paywall] verändert sich jedoch diese Dynamik unter einer fettreichen Ernährung.

Fetthaltige Nahrung macht Stammzellen unabhängig

Für ihre Untersuchung fütterten die Wissenschaftler Mäuse über neun bis 14 Monate mit einer Nahrung, die zu 60 Prozent aus Fettsäuren bestand. Während dieser Zeit erhöhte sich der Body-Mass-Index der Tiere um 30 bis 50 Prozent und sie entwickelten mehr intestinale Tumoren als die Kontrollgruppe. Und noch etwas fiel den Forschern auf: Unter einer fetthaltigen Kost nahm die Zahl und Selbsterneuerungsrate der Stammzellen zu, während sich gleichzeitig die Menge der Paneth-Zellen reduzierte.

Im nächsten Schritt isolierten die Wissenschaftler Darmkrypten aus den Mäusen der high-fat-diet-Gruppe und untersuchten, wie gut diese in vitro Organoide bildeten. Organoide ahmen die epitheliale Architektur und die zelluläre Diversität des Säugetierdarms nach und stehen für die Aktivität der Stammzellen, da nur diese die Strukturen bilden und aufrechterhalten können. Laut den Autoren konnten die Darmkrypten der high-fat-diet-Gruppe besser einen Mini-Darm nachbauen als die der Kontrollgruppe, waren jedoch weniger differenziert – also mehr zystisch – und zeigten weniger Bereiche mit Darmkrypten. Wurden die Tiere durch Bestrahlung getötet, fanden die Wissenschaftler verglichen mit den Kontrollmäusen mehr überlebende, proliferierende Krypten mit mehr Stammzellen. Weitere Tests zeigten zudem, dass die Stammzellen der high-fat-diet-Mäuse trotz Abwesenheit der Paneth-Zellen effizient Organoide bildeten – im Gegensatz zu denen der Kontrollmäuse. Des Weiteren verhielten sich unter einer fetthaltigen Ernährung Progenitorzellen wie Stammzellen, das heißt sie lebten viel länger als gewöhnlich und konnten in vitro einen Mini-Darm nachbilden.

Hatten die Tiere zuerst eine fettreiche und anschließend eine normale Nahrung erhalten, verbesserte sich die Bildung der Organoide für einen Zeitraum, der irgendwo zwischen sieben Tagen und vier Wochen lag. Dies deutet laut den Wissenschaftlern darauf hin, dass die Effekte einer fettreichen Ernährung reversibel sind. Um nun herauszufinden, welche der Fettsäuren der Übeltäter ist, behandelten die Wissenschaftler Darmkrypten, die aus der Kontrollgruppe isoliert worden waren, mit Palmitinsäure, dem Hauptbestandteil der fettreichen Kost. Wurden diese anschließend nochmals ex vivo kloniert, fand das Forscherteam auch hier mehr Organoide mit mehr Stammzellen bei reduzierter Abhängigkeit. Ähnliche Ergebnisse erzielten die Wissenschaftler auch mit Ölsäure und einer Lipidmischung in vivo und in vitro.

Der zelluläre Mechanismus

Grund für diese plötzliche Unabhängigkeit von den Paneth-Zellen und der Produktion einer größeren Stammzellenanzahl ist, so die Autoren, die Aktivierung des „Fettsensors“ Peroxisomen-Proliferator-aktivierter Rezeptor delta, kurz PPAR-delta. Dieser Rezeptor kommt in fast allen Geweben des menschlichen Körpers vor. Er reguliert vor allem die Expression der Gene, die auf den Fettstoffwechsel wirken. In ihren Versuchen konnte das Team zeigen, dass sich unter einer fetthaltigen Kost die Konzentration von PPAR-delta selbst verglichen zu der von den Kontrollmäusen nicht erhöhte. Dafür stieg die Anzahl der PPAR-delta-Zielgene im Dünndarm und Kolon an. Stimulierten die Forscher PPAR-delta in vivo mit einem Agonisten, erhöhte sich, ähnlich einer fettreichen Ernährung, die Proliferation der Stamm- und Vorläuferzellen, ohne dass jedoch die Menge der Paneth-Zellen beeinflusst wurde.

Da die Überaktivierung des Wnt-Signalweges als eine der Hauptursachen des Darmkrebs gilt, widmeten sich die Forscher nun der Frage, inwieweit dieser durch PPAR-delta beeinflusst wird. Dabei fanden sie in den Stammzellen, Vorläuferzellen als auch in Darmabschnitten der high-fat-diet-Gruppe sowie von den Tieren, die einen PPAR-delta-Agonisten erhalten hatten, eine erhöhte Konzentration an nuklearem beta-Catenin sowie an bestimmten beta-Catenin-Zielgenen. Bei inaktivem Wnt-Signalweg ist beta-Catenin in einem Multiproteinkomplex gebunden. Erst wenn der Wachstumsfaktor Wnt an den Rezeptor bindet, wird beta-Catenin freigesetzt und reichert sich im Zytosol als auch im Zellkern an. Daher weist eine erhöhte Konzentration von nuklearem beta-Catenin auf dessen Aktivität hin. Im Zellkern aktiviert beta-Catenin Transkriptionsfaktoren, woraufhin Gene exprimiert werden, die wichtig für die Zellteilung sind.

Weitere Forschungsergebnisse

Der Wnt/beta-Catenin-Signalweg ist Gegenstand vieler Forschungsarbeiten. Beispielsweise entwickelten die Wissenschaftler vom Max-Delbrück-Centrum für molekulare Medizin (MDC) [Paywall] ein Molekül mit dem Namen LF3, das die Interaktion zwischen beta-Catenin und dem Protein TCF4 unterbricht. Dies ist ein Transkriptionsfaktor im Zellkern, der durch die Bindung von beta-Catenin aktiviert wird. Um die Eigenschaften von LF3 zu untersuchen, injizierten die Wissenschaftler Mäusen menschliche Darmkrebs-Stammzellen, woraufhin diese Tumoren entwickelten. Wurden die Tiere dagegen mit LF3 behandelt, ging das Tumorwachstum zurück. „Was von den Tumoren übrig blieb, schien keine Krebsstammzellen mehr zu enthalten – LF3 hatte also anscheinend bewirkt, dass sich diese Zellen zu gutartigem Gewebe ausdifferenzierten“, so Walter Birchmeier, der Leiter der Forschungsgruppe.

Einen ganz anderen Ansatz verfolgten Alberto Martin und Kollegen von der Universität Toronto. Aufgrund verschiedener epidemologischer Studien vermutete das Team, dass auch Kohlenhydrate das Risiko für Darmkrebs erhöhen könnten. Denn diese werden von Darmbakterien zu Buttersäure abgebaut. Buttersäure wiederum fördert die Bildung von Polypen, aus denen schließlich kolorektale Karzinome entstehen können. Ihre Untersuchungen führten die Wissenschaftler an Mäusen, die für Darmkrebs anfällig waren, durch. Die Darmflora der Tiere wurde mithilfe von Antibiotika abgetötet, woraufhin sich auch Zellproliferation und Krebsrate reduzierten. Ein ähnliches Ergebnis erzielten die Forscher, wenn sie den Tieren eine Diät, die nur zu sieben Prozent Kohlenhydrate enthielt, gaben. Erhielten die Tiere nach der Antibiotikagabe Tributyrin, welches im Gastrointestinaltrakt zu Butyrat zerfällt, erhöhte sich die Darmkrebsrate wieder. Ob die Ergebnisse allerdings auf den Menschen übertragbar sind, müssen weitere Studien beweisen.

Fettes Essen ade?

„Unter einer fettreichen Diät hat man nicht nur mehr gewöhnliche Stammzellen, sondern nun auch eine Nicht-Stammzellen-Population, die die Fähigkeit hat, Mutationen anzureichern, sodass Tumore entstehen können“, so der Assistenzprofessor des Massachusetts Institute of Technology, Omer Yilmaz. Steigt jedoch die Anzahl der Zellen, die onkogene Mutationen erwerben können, erhöht sich automatisch auch die Wahrscheinlichkeit für Dysplasien und Karzinome.

Allerdings ist es noch zu früh, um Käse, Butter und andere fetthaltige Kost gänzlich vom Speisezettel zu verbannen. Denn fraglich ist erst einmal, ob die Ergebnisse, die ja in Tiermodellen erhalten wurden, überhaupt auf den Menschen übertragbar sind. Des Weiteren enthielt die Nahrung der kleinen Nager zu 60 Prozent Fettsäuren. Die Fettzufuhr des Durchschnittsmannes in Deutschland dagegen liegt bei etwa 36, die der Durchschnittsfrau bei etwa 34 Prozent und damit deutlich niedriger. Und – last but not least – ist bekanntlich eine fetthaltige Kost nicht die einzige Ursache für Darmkrebs.

Originalpublikation:

High-fat diet enhances stemness and tumorigenicity of intestinal progenitors [Paywall]
Beyaz et al.; Nature, doi: 10.1038/nature17173; 2016

51 Wertungen (4.14 ø)

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28 Kommentare:

Gast
Gast

@26: Sie sagen es: Theorie.
Wo ist der Nachweis?

#28 |
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Elvira M.
Elvira M.

Liebe @Bürgerin Marina Bausmer, Adipositas kommt nicht VON einer Stoffwechselstörung,
sondern von zu viel essen und führt ZU einer Stoffwechselstörung

#27 |
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Elvira M.
Elvira M.

#24 was für eine Formel wollen Sie den von der armen Frau Wohlgemuth?
Das mit dem erhöhten Zuckerverbrauch durch anaerobe Glykolyse (Warburg-Theorie) durch Krebszellen hat sich doch bestätigt.
Damit kann man doch heute mit der PET sogar Metastasen nachweisen,
is leider sehr teuer.

#26 |
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Elvira M.
Elvira M.

Walter Häge Italien liegt nicht unter sondern über dem EU-Schnitt bei der Krebshäufigkeit.
Die “Mästung” mit Nudeln scheint schlimmer zu sein,
als Fleisch.
Ist ja nichts neues.

#25 |
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Gast
Gast

Frau Wohlgemuth, was ist denn nun mit den Nachweisen in Form von Formeln usw.?
Wo ist Ihre Evidenz?
Ich warte nun schon fast eine Woche.
Unqualifizierter Laien-Unsinn hier…..

#24 |
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Walter Häge
Walter Häge

die Italiener essen zu Unmengen Nudeln und sind mehr krebsfrei als andere EuBürger. Aglio e olio (Knoblauch und Olivenöl) ist eine Variante bei den täglichen KH Gerichten. Collo heißt Hals, es geht also beim Wort “Colio” um den Sigma Bereich des Darmes. Die Mästung mit tierischen Proteinen und Fetten ist der Untergang des Menschen. Er kann es nicht wahrhaben und frißt weiter ……Fleisch!

#23 |
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Bürgerin Marina Bausmer
Bürgerin Marina Bausmer

adipös , bedeutet oft eine Stoffwechselstörung zu haben, meist ist auch der Fettstoffwechsel betroffen. Fette befinden sich zum Teil in der Nahrung, werden aber manchmal auch zugesetzt. In Saussen , marinierten, oder konserviertem. Ganz ohne Fette geht es nicht. Zuviel will man ja vermeiden. Praktisch bedeutet es oft sich zu fragen wieviel Fetteinheiten sich in der Nahrung befinden ?

#22 |
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Gast
Gast

@Silke Schuster mit den Schweinen liegen Sie richtig, vegetarisch vertragen sie auch schecht

#21 |
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Gast
Gast

Der Mensch ist auch fleischlastig,
wobei ein bischen Grünzeug günstig sein soll, damit es keine Verstopfung gibt.

#20 |
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Ärztin

Allesfresser wie der Mensch sind z.B. Schweine……..Da hat mich “ Autokorrektur“ ganz schön hoch genommen !

#19 |
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Ärztin

Sorry, wollte schreiben: Fettreiche Ernährung ist für Mäuse unphysiologisch.

#18 |
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Ärztin

#13
Mäuse sind Nager und ernähren sich in freier Wildbahn vorwiegend von Getreide und Grassamen. Nur in der Nähe von Menschen ernähren sie sich “fehl“.
Fettreiche Ernährung ist für sie physiologisch. Angefressene wie der Mensch sind z.B. Schweigen und entgegen vieler Ansichten auch der Woff/Hund..wenn auch fleischlastig.
Ernährungsstudien mit Mäusen sind nicht auf den Menschen übertragbar und können nur als vorläufige orientierende Studien gewertet werden.

#17 |
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Dipl.-Ing Peter Geisler
Dipl.-Ing Peter Geisler

Zu der Diskussion möchte ich hinzufügen, dass Otto Warburg mit seiner Hypothese, dass anaerobe Vergärung von Traubenzucker zum Entstehungsgeschehen von Krebs maßgeblich beiträgt, wahrscheinlich ins Schwarze getroffen hat. Seine Hypothese wurde 2006 erheblich gestützt. 2006 wurde eine Arbeit Jenaer Forscher veröffentlicht, die die Warburg-Hypothese stützt. In ihrer Arbeit konnten die Forscher bei einer Form des Dickdarmkrebses bei Versuchstieren zeigen, dass eine erzwungene Weichenstellung hin zur aeroben Verbrennung von Traubenzucker das Krebswachstum hemmt. Sie setzten dazu das Protein Frataxin ein, das sie mit Hilfe der Gentechnik in Mitochondrien einschleusten. In einem zweiten Versuch förderten sie die anaerobe Vergärung des Traubenzuckers und stellten umgekehrt ein vermehrtes Tumorwachstum fest. Ähnliche Ergebnisse konnte eine Mannheimer Gruppe zeigen. Das kann man sehr gut bei Wiki unter dem Begriff Warburg Hypothese nachlesen.

Wie kompliziert und komplex das Ganze überhaupt ist, zeigt eine weitere Meldung vom Jenaer Forschungsteam unter Prof. Kaleta , zitiert in der Ärzte Zeitung online, vom 29.07.2011, ist die hohe Wahrscheinlichkeit der Umwandlung von Fett in Zucker zur Ernährung der Mitochondrien im menschlichen Körper, wie das offensichtlich bei Eskimos mit ihrer traditionell sehr fettreichen Nahrung der Fall sein muss.
Wie könnte es heißen ‘ die wissenschaftlichen Erkenntnisse werden immer wieder durchgerüttelt ‘ und manche Lehrbuchweisheit von gestern erweist sich dann als Irrtum von gestern. Spannend ist es allemal.

#16 |
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Gast
Gast

hallo Redaktion,
ist mit Colio nun das Coli-Bakterium gemeint?

#15 |
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Gast
Gast

@ Frau Wohlgemuth: Stellen Sie bitte die chemischen und biochemischen Prozesse Ihrer Behauptung der Gärung dar, wenn möglich mit Formeln.
Danke.

#14 |
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Gudrun Kühlen
Gudrun Kühlen

@ Frau Schindler
Mäuse sind Allesfresser (wie Menschen).

#13 |
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Heilpraktikerin

Das Versuchsdesing ist nicht korrekt: 60% Fetten in der Nahrung für Mäusen, die Vegetarier sind! Die Ergebnisse kann man definitiv NICHT auf Menschen übertragen!

#12 |
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Ärztin

Welcher Art sind die Fette?
Transfette minderwertiger Art schaden einem Organismus erheblich.Das ist ja mittlerweile bekannt.
Andere Fettsäuren, besonders Omega3 in einem gesunden Verhältnis zu Omega6 ist fast schon Medizin und Wohltat für den Körper.
Welche Fette verursachen diese Erkankung?
Habe meine Ernährung auf LowCarb umgestellt und fühle mich mit guter Butter, fettreichem Käse und Sahne von weidegefütterten Kühen sehr wohl.

#11 |
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Dr. rer. nat. André Voges
Dr. rer. nat. André Voges

Zu bedenken ist bei der Bewertung zuerst einmal die starke Gewichtszunahme der Tiere während der fettreichen Diät. Ohne eine entsprechend mit beispielsweise Protein und Kohlenhydrate überfütterte Kontrollgruppe ist völlig unklar, ob die Ergebnisse nicht zum Teil nur auf Übergewicht zurückzuführen sind, ganz unabhängig von der Art der verabreichten Nahrung.

#10 |
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Gast
Gast

Warum werden alle Fette in einen Topf geworfen? Ist es plötzlich egal ob pflanzliche (Nüsse, Avocado…), tierische, native oder doch erhitzte (frittiert, gebraten, etc.) Fette verzehrt wurden? Auch tierische Fette ohne Unterscheidung der Herstellung und Herkunft (Butter, Schweinefett, Schmalz, Käse etc. sind nicht gleich schlecht) zu verteufeln ist nicht richtig. Und richtigerweise ist auch die Dosis entscheidend und wahrscheinlich auch noch das einzelne Darmgenom jedes Einzelnen von uns. Werden diese Studien wieder von der Industrie gesponsert, die uns wieder die Margarine schmackhaft machen möchte oder weitere fettreduzierte Lebensmittel anpreisen möchte? Arme Mäuse, die unser Forschen nach den Ursachen unserer Wohlstandskrankheiten über sich ergehen lassen müssen….Man muss aber auch kein Forscher sein, um zu sehen, dass die übergewichtigen Menschen- diese sind an diversen Würstchenbuden mit fettigen, frittierten und gebratenen Speisen in der Hand anzutreffen- kein gesundes Leben führen. Auch die x-te Studie wird nichts an deren Essverhalten ändern- da bin ich mir sicher.

#9 |
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Isabella Wohlgemuth
Isabella Wohlgemuth

mittlerweile weiß man doch, das Zucker DIE Krebsnahrung schlechthin ist und KH sich nach dem Verzehr in Zucker umwandeln. Krebszellen vergären Zucker! Sie können ohne Sauerstoff leben und brauchen täglich viel Zucker, viel mehr Zucker, als normale Zellen. Jedoch können sie keine Energie aus Fett gewinnen und es kommt zum Absterben.
Sie gewinnen ihre Energie nicht aus der Zellatmung, sondern sie sind abhängig von einer Vergärung von Zucker (sprich Kohlenhydraten).
Unsere Zellen sind nicht in der Lage das stetige Überangebot an Energie (Glukose) zu verbrennen, sie sind dazu nicht im Stande. Sie müssen einen anderen Weg suchen, und finden ihn in der Vergärung. Hat die Vergärung von Glukose eingesetzt ist es bis zum Krebs nur noch ein kleiner Schritt.Eine gesunde, kohlenhydratarme und zugleich fettreiche Ernährung, befriedigt das Nährstoffbedürfniss der Zellen in der besten Weise, wie das nur geschehen kann. Diese Nahrung stärkt unsere Zellen und somit den gesamten Organismus.Eine kohlenhydratarme und fettreiche, artgerechte Nahrung lässt erst gar keine Krebszellen entstehen.Bereits vorhandenen Krebszellen wird durch den Entzug von Glukose (Zucker/ Kohlenhydrate) die Energiequelle genommen, die Grundlage ihres Wachstums.Die dabei zugeführten Öle und Fette können die Tumorzellen nicht als Energiequelle nutzen, die gesunden Zellen aber sehr wohl.
Es ist unsere ungesunde KH-reiche Ernährung, der viele Industriezucker in den Supermarktprodukten und antibasische Ernährung der die Krebszellen füttert – und als Unterstützung nitrosativer Stress der den Körper noch zusätzlich übersäuert.

#8 |
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Cordula Molz
Cordula Molz

Ich lese nirgends, um welche Art Fette es sich bei den zugeführten 60% handelt und was sonst noch gefüttert wurde. Der Erkenntnisgewinn ist übersichtlich.

#7 |
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Weitere medizinische Berufe

Ist doch in den letzten Jahrzehnten das Fett verteufelt und die guten KH’s empfohlen worden, ein Zusammenhang zwischen kH -reicher Ernährung , Fettsucht und Diabetes wird vor allem ( endlich ) in den USA jetzt hergestellt.

Und jetzt “ist es noch zu früh, Butter , Käse und andere fetthaltige Kost vom Ernährungsplan zu streichen?”
Schon wieder?

#6 |
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Mitarbeiter Industrie

Meines Erachtens ist die Arbeit erst mal ein Schuss in Blaue. Solange keine seriöse Dosis-Wirkungs-Beziehung erarbeitet wurde, sollte man bezüglich der Aussage solcher Ergebnisse sehr, sehr vorsichtig sein!

#5 |
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Gast
Gast

Eine andere Theorie besagt, dass ein zu geringer Ballaststoff-Verzehr die Entstehung begünstigen kann.
Je länger eventuelle Giftstoffe in Kontakt mit der Schleimhaut sind, desto mehr Gelegenheit haben sie, diese zu verändern.
Wer täglich Stuhlgang hat, scheint im Vorteil zu sein.

#4 |
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Weitere medizinische Berufe

Und was bitte schön heist “colio” ? Im Italienischen erweckt es völlig andere Assoziationen als “colon” …

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Arzt
Arzt

die Nudeln im Bild sind übrigens high carb
und nicht high-fat

#2 |
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Arzt
Arzt

Man muss den Fettgehalt der Nahrung von der Überernährung und dem hier erheblichen Übergewicht trennen.
Sonst ist die Arbeit völlig wertlos.

#1 |
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