Zwischenprodukt des Zuckerstoffwechsels fördert Krebswachstum

Krebs zuckerNeuer Beleg für die krebsfördernde Wirkung von Zucker

Belgische Forscher finden eine Signalkaskade in der Zelle, an deren Anfang Zucker und am Ende eine Reihe von krebsfördernden Botenstoffen steht. Ein weiterer Mechanismus, der eine hohe Zuckeraufnahme mit Krebs in Verbindung bringt.

Hefezellen werden gerne zur Erforschung von Zellstoffwechselprozessen verwendet, da bei ihnen annähernd die gleichen Enzyme und Botenstoffe wie in Säugetierzellen vorkommen. So können wichtige Erkenntnisse gewonnen werden, die auch mögliche Ansatzpunkte für Therapien offenbaren können. Auch der Stoffwechsel von Krebszellen lässt sich mit ihnen simulieren, da sie sich mit Krebszellen eine wichtige Gemeinsamkeit teilen: Sie bevorzugen zur Energiegewinnung die Vergärung von Zucker gegenüber der Zellatmung.

Die belgischen Forscher untersuchten einen Hefetyp mit einer speziellen Mutation, die ähnlich wie in aggressiven Krebszellen zu einer erhöhten Zuckeraufnahme und -verwertung führt. Dabei kam es zu einer Anreicherung von Fruktose-1,6-bisphosphat (Fru1,6bisP), einem Zwischenprodukt im glykolytischen Abbau von Zucker, insbesondere von Glukose. Wie die Forscher erkannten, aktiviert Fru1,6bisP das Molekül Ras. Dieses wiederum steht am Anfang einer Kette von verschiedenen Signalmolekülen.
Eine Aktivierung von RAS führt dazu, dass wie bei einer Kettenreaktion weiter Signalmoleküle innerhalb der Zelle aktiviert werden. Diese Kettenreaktion geht bis in den Zellkern, wo schließlich die Produktion von Botenstoffen und Bausteinen angekurbelt wird, die für die Zellteilung und das Zellwachstum notwendig sind. Auch die Stresstoleranz der Zelle nimmt zu. Das Fatale dabei: Infolge der Aktivierung dieser Signalkette wird gleichzeitig auch die Neigung der Zelle zur Zuckervergärung (Fermentation) verstärkt, wodurch weiteres Fru1,6bisP entsteht. Auf diese Wiese wird ein Teufelskreis in Gang gesetzt, der zur Bildung von immer mehr Fru1,6bisP führt1.

Die Forscher sehen ihre Ergebnisse als einen weiteren Erklärungsansatz für den Warburg-Effekt und als weiteren molekularen Prozess, der die erhöhte Zuckeraufnahme und die Zuckervergärung in Krebszellen mit ihrer Aggressivität und ihrem schnellen Wachstum in Verbindung bringt.


Quellen

  1. Peeters K et al. (2017): Fructose-1,6-bisphosphate couples glycolytic flux to activation of Ras. Nat Commun; 8(1):922.
    [Link zum Artikel].