Tumorinzidenz: Krebsfront im hohen Norden

8. Februar 2018
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Bewohner kalter Regionen erkranken deutlich häufiger an bestimmten Krebsarten. Als Grund für die höhere Malignität sieht ein Molekularmediziner genetische Besonderheiten. Diese sind in kaltem Klima zwar von Vorteil, stehen aber mit einer Prädisposition für Krebs in Verbindung.

Die Inzidenz verschiedener Krebserkrankungen unterscheidet sich je nach Region gewaltig. Einige Zahlen lieferten Forscher mit ihrem WHO Cancer Report 2014. Demographische Unterschiede der jeweiligen Population haben sie über eine sogenannte Altersstandardisierung (ASR, Age Standardised Rate) korrigiert. Hier handelt es sich um Rechenverfahren zur Herstellung vergleichbarer epidemiologischer Maßzahlen, sollten sich Populationen beispielsweise in der Altersstruktur unterscheiden.

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Grafik 1: Regionale altersstandardisierte Krebsinzidenz pro 100.000 Einwohner © WHO

Je dunkler die jeweilige Region in Grafik 1 blau gefärbt ist, desto höher ist die regionale altersstandardisierte Krebsinzidenz. Diese deutlichen regionalen Unterschiede lassen sich nicht einfach erklären. Forscher sprechen von einer „komplizierten Gen-Umwelt-Interaktion“. Einerseits unterscheiden sich Bevölkerungsgruppen im Erbgut. Verschiedene Umweltfaktoren kommen andererseits zum Tragen. Dazu gehören nicht nur Lebensgewohnheiten oder Schadstoffe, sondern auch regionale Temperaturen. Zu diesem Ergebnis kommt Konstantinos Voskarides, Forscher an der Medical School der Univesity of Cyrpus.

Mehr Krebs in der Kälte

Basis seiner Arbeit waren die GLOBOCAN-2012-Survey und 254 genomweite Assoziationsstudien (GWAS). Dabei untersuchen Forscher, ob Besonderheiten im Erbgut mit bestimmten Phänotypen, etwa Krankheiten, in Verbindung stehen. Die Daten gaben Hinweise auf Zusammenhänge zwischen der mittleren Temperatur und dem Krebsrisiko. Voskarides arbeitet in Grafik 2 mit gleichen Farben, um seine Assoziationen grafisch zu belegen:

  • Je dunkler der Rotton ist, desto niedriger ist die durchschnittliche Temperatur (links oben).
  • Je dunkler der Rotton ist, desto höher ist das um sonstige Faktoren bereinigte Risiko einer bestimmten Krebsart (restliche Grafiken).
  • Sein Ergebnis: Die niedrigste weltweit durchschnittliche Jahrestemperatur korreliert mit der weltweit höchsten Krebsinzidenz.

Dazu zwei Beispiele aus den Daten:

  • Bei der Häufigkeit von Brustkrebs stehen indigene Einwohner Alaskas an der Spitze, gefolgt von Dänemark (Platz 3), Island (Platz 6) und Schweden (Platz 23). Die Türkei (Platz 98), Chile (Platz 113), Burundi (Platz 158) oder Bolivien (Platz 173) rangierten weit abseits.
  • Darmkrebs war bei den Inuit häufig (Platz 1), aber auch bei sonstigen indigenen Einwohnern Alaskas (Platz 2) und Einwohnern Dänemarks (Platz 6). In der Türkei (Platz 68), Kolumbien (Platz 83), Ecuador (Platz 98) und westlichen Sahara (Platz 128) trat die Erkrankung deutlich seltener auf.

 

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Grafik 2: © Konstantinos Voskarides, University of Cyprus Medical School

Gleichzeitig fand der Wissenschaftler im Erbgut von Personen aus relativ kalten Ländern oder aus hohen Bergregionen einige Besonderheiten. „Meine Daten zeigen, dass diese Populationen eine extrem hohe Krebsinzidenz aufweisen, insbesondere bei Lungen-, Brust- und Dickdarmkrebs“, sagt Voskarides.

Es geht nicht nur um somatische Mutationen

Mit seiner Publikation bestätigt Voskarides auch die sogenannte antagonistische Pleiotropie. Ein Konzept, das auf George C. Williams (1926 bis 2010), ein US-amerikanischer Evolutionsbiologe, zurückgeht. Er stellte 1957 mehrere Postulate auf:

  • Im menschlichen Organismus können Gene unterschiedliche Aufgaben erfüllen, also pleiotrop sein.
  • Die Bedeutung von Genen beziehungsweise Genprodukten kann sich im Laufe des Lebens ändern. Dieser Antagonismus zeigt sich, sollten bestimmte DNA-Abschnitte das Überleben in jungen Jahren fördern, später aber zu einer höheren Mortalität führen.

Als Reaktion auf das unwirtliche Klima kam es im Laufe der Jahrtausende zu einer Selektion von Individuen mit Varianten bei Tumorsuppressorgenen wie p53. Lebten Menschen über lange Zeit in Höhenlagen, profitierten sie eher von Varianten der Gene EGLN1 oder EPAS1. Diese stehen aber auch mit Lungenkrebs (EGLN1) beziehungsweise mit neuroendokrinen Tumoren (EPAS1) in Verbindung.

Genetische Besonderheiten, die sich in extremen Umgebungen als vorteilhaft erweisen, stehen mit einer Prädisposition für Krebs in Verbindung. „Zellresistenzen bei niedrigen Temperaturen und in großer Höhe erhöhen die Wahrscheinlichkeit für Malignität“, fasst Voskarides zusammen. „Dieser Effekt konnte kaum durch natürliche Selektion eliminiert werden, da die meisten Krebsarten später im Alter auftreten, nachdem die meisten Menschen bereits Kinder haben.“

Gleichzeitig fordert er von Kollegen, alte Denkmuster zu verlassen: „Die meisten Mediziner glauben, dass sich in der Krebsgenetik alles um somatische Mutationen dreht. Das ist nicht wahr.“ Bei somatischen Mutationen kommt es zu DNA-Schäden in Körperzellen, etwa durch Umwelteinflüsse. Geschlechtszellen, also Sperma- und Eizellen, sind davon ausgenommen. Diese Änderungen können Krebs auslösen, werden aber folglich nicht an Nachkommen weitergegeben.

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Forschung, Medizin, Onkologie

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10 Kommentare:

Ist denn auch kontrolliert worden, wie die Dokumentation der Diagnosen in den äquatornahen Ländern stattfindet? Sieht man sich auf der Weltkarte die Länder mit niedriger Inzidenz bzw. Prävalenz an, ist doch eigentlich klar, dass a) die Lebenserwartung deutlich geringer ist, b) die medizinische Versorgung schlecht, die medizinische Dokumentation noch schlechter bzw. nicht vorhanden ist, c) die Menschen z.T. andere Probleme als Krebs haben (Kriegs- und Krisengebiete, Unterernährung, Armut, HIV). Wenn in einem beliebigen Entwicklungsland ein Slumbewohner an Krebs erkrankt, wird er entweder gar nicht diagnostiziert oder es bellt kein Hund danach.
Wie wurden denn hier die Daten erfasst?

#10 |
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Mitarbeiter von DocCheck

@ #4, #8: Vielen Dank für den Hinweis. Wir haben die entsprechende Textstelle ausgebessert. Grüße aus der DocCheck News Redaktion!

#9 |
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Tibeter in Anden-Höhenlagen leiden an einer Vielzahl unterschiedlicher Krebserkrankungen.
Bitte verbessern

#8 |
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Gast
Gast

@Frau Neumann,
Die heutige Bevölkerung in Australien besteht hauptsächlich nicht mehr aus den ursprünglichen Ureinwohnern, sondern hauptsächlich aus Kaukasiern, mitteleuropäischen Ursprungs (großteils Briten). Diese haben natürlich ihre genetischen Prädispositionen, die im Text erwähnt sind, in das australische Klima mitgebracht und erkranken dann trotzdem an den für sie charakteristischen Krebsarten. Zusätzlich hat das bestehende Ozonloch über Australien einen zusätzlichen negativen Einfluß auf die Entstehung maligner Melanome und anderer Hauttumore, die die Krebserkrankungsrate dort zusätzlich befeuern. Erhöhte UV-Strahlung verträgt sich eben nicht mit heller Haut.

#7 |
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Sylke Neumann
Sylke Neumann

Wie werden die hohen Raten an Krebserkrankungen in Australien und Neuseeland mit dem Modell erklärt?

#6 |
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PD Dr. rer.nat. Gernot Zissel
PD Dr. rer.nat. Gernot Zissel

Sorry Herr Licht, aber das kann ich nicht nachvollziehen. In der Tat, es gibt Anpasungen an Kälte und den Lebensraum im hohen Norden (Augenfalten, Unterhautfettgewebe, u.a.) aber man höre und staune: selbst Inuit erfrieren, wenn sie ihre Outdoorkleidung (früher: mehrere Lagen Seehundfelle) nicht anlegen oder nicht im Iglu unterkriechen. Wie die Kälte “Gene verändern” soll, müssten Sie mir auch noch erklären. Lamarck lässt grüßen. Und warum sich die “natürliche Evolution erledigt” haben soll erschließt sich mir auch nicht. Sie mag anders ablaufen, unter anderem Selektionsdruck aber sie läuft weiter. Da bin ich mir recht sicher.

#5 |
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Köhler
Köhler

Wie kommen die Tibeter in die Anden ?

#4 |
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Anja
Anja

Je weiter weg vom Äquator, desto weniger Sonne. Gepaart mit ein bisschen westlichem Lebensstil, et voila: Das beste Gemisch für Mitochondriopathie. Bitte bei Prof. Dr. Jörg Spitz nachschauen.

#3 |
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Medizinjournalist

Kann ich nachvollziehen. Da diese Untersuchung relativ neuen Datums ist, muss aber eine Frage gestellt werden. Die tatsächliche Anpassung an Kälte musste Veränderungen mit sich bringen, die Vorteile für die Lebensumstände eingebaut hat, also auch Gene verändert weitergibt. Wenn nun aber jüngst die allüberall verfügte Zentralheizung und Outdoorkleidung die Anpassung seit Jahrzehnten überflüssig macht, rächt sich dann die Natur? Sie scheint beleidigt, den mühsam gewonnen Vorteil wieder zurückbauen zu müssen. Die nun nutzlose Anpassung wird gestört durch zivilisatorische Anpassung. Die Rückentwicklung kann nicht reibungslos ablaufen. Natur probiert und selektiert. Sowas dauert. Das Problem haben wir hier mit Kälte und an jedem anderen Ort mit weiteren unsinnigen oder gar störenden Komfortanpassungen. Wenn Umbauten keine genetischen Verfehlungen mit sich bringen, braucht es keine Selektion. Selektion findet ohnehin nicht mehr statt. Wir passen uns an die Veruntüchtigung an, die wir selbst verursachen – insbesondere im doccheck-Segment, nämlich in der Medizin. Somit hat sich natürliche Evolution erledigt.

#2 |
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PD Dr. rer.nat. Gernot Zissel
PD Dr. rer.nat. Gernot Zissel

“Bei der Häufigkeit von Brustkrebs stehen indigene Einwohner Alaskas an der Spitze” und da soll das Klima schuld sein? Dann müsste es bei weißen Einwanderern genauso hoch ein. Das spricht doch eher für genetische Faktoren (Prädispositionen). Das gilt für viele der genannten Beispiele. Warum gibt es mehr CML und AML in den Höhenlagen Äthiopiens aber nicht in den Anden, im Himalaja oder den Alpen? Welche Rolle das Klima spielt lässt sich daraus, zumindest wie es hier dargestellt wird, nicht ableiten.

#1 |
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