nährt zucker krebserkrankungen direkt und fördert er deren wachstum? laut einer von forschern des baylor college of medicine und weill cornell medicine durchgeführten studie scheint die antwort zumindest bei mäusen „ja“ zu lauten. ihre in „science“ veröffentlichte studie zeigte, dass der tägliche verzehr einer geringen menge maissirup mit hohem fruchtzuckergehalt – das äquivalent von etwa 12 unzen eines zuckerhaltigen getränks pro tag – das wachstum von darmtumoren in mausmodellen der krankheit beschleunigt. unabhängig von fettleibigkeit. das team entdeckte auch den mechanismus, durch den der konsum zuckerhaltiger getränke das krebswachstum direkt fördern kann, was auf mögliche neue therapiestrategien hindeutet.
 
„eine zunehmende zahl von beobachtungsstudien hat das bewusstsein für den zusammenhang zwischen dem konsum von zuckerhaltigen getränken, fettleibigkeit und dem risiko von darmkrebs geschärft“, sagte mitautor dr. jihye yun, assistenzprofessor für molekular- und humangenetik an der baylor university. „derzeit geht man davon aus, dass zucker vor allem deshalb gesundheitsschädlich ist, weil ein zu hoher konsum zu fettleibigkeit führen kann. wir wissen, dass fettleibigkeit das risiko für viele krebsarten, einschließlich darmkrebs, erhöht. allerdings waren wir uns nicht sicher, ob ein direkter und kausaler zusammenhang zwischen zuckerkonsum und krebs besteht. deshalb beschloss ich, mich dieser wichtigen frage zu widmen, als ich postdoktorand im dr. lewis cantley-labor von weill cornell medicine war.“
 
zunächst erstellten yun und ihre kollegen ein mausmodell für darmkrebs im frühstadium, bei dem das apc-gen gelöscht ist. „apc ist ein torwächter bei darmkrebs. das entfernen dieses proteins ist wie das entfernen der bremsen eines autos. ohne sie hören normale darmzellen weder auf zu wachsen noch sterben sie ab und es bilden sich tumore im frühstadium, sogenannte polypen. „mehr als 90 % der darmkrebspatienten haben diese art von apc-mutation“, sagte yun.
 
anhand dieses mausmodells der krankheit testete das team die auswirkung des konsums von zuckergesüßtem wasser auf die tumorentwicklung. das gesüßte wasser bestand zu 25 % aus maissirup mit hohem fruchtzuckergehalt, dem hauptsüßstoff für zuckerhaltige getränke, die menschen konsumieren. maissirup mit hohem fruchtzuckergehalt besteht aus glucose und fructose im verhältnis 45:55.
 
als die forscher den apc-modellmäusen das zuckerhaltige getränk in der wasserflasche zur verfügung stellten, damit sie es nach belieben trinken konnten, nahmen die mäuse innerhalb eines monats schnell an gewicht zu. um zu verhindern, dass die mäuse fettleibig werden und den täglichen konsum einer dose limonade beim menschen nachahmen, verabreichten die forscher den mäusen einmal täglich eine moderate menge zuckerhaltiges wasser oral mit einer speziellen spritze. nach zwei monaten wurden die apc-modellmäuse, die zuckerhaltiges wasser erhielten, nicht fettleibig, sondern entwickelten tumore, die größer und höhergradig waren als die der modellmäuse, die mit normalem wasser behandelt wurden.
 
„diese ergebnisse deuten darauf hin, dass, wenn die tiere tumore im darm im frühstadium haben – was bei vielen jungen erwachsenen menschen zufällig und ohne vorwarnung auftreten kann – der verzehr selbst bescheidener mengen maissirup mit hohem fruchtzuckergehalt in flüssiger form das tumorwachstum und die progression beschleunigen kann.“ unabhängig von fettleibigkeit“, sagte yun. „weitere forschung ist erforderlich, um diese entdeckung den menschen näherzubringen. unsere ergebnisse in tiermodellen deuten jedoch darauf hin, dass der chronische konsum zuckerhaltiger getränke die zeit verkürzen kann, die zur entstehung von krebs benötigt wird. beim menschen dauert es normalerweise 20 bis 30 jahre, bis sich darmkrebs von einem gutartigen tumor im frühstadium zu einem aggressiven krebs entwickelt.“
 
„diese beobachtung in tiermodellen könnte erklären, warum der erhöhte konsum von süßen getränken und anderen lebensmitteln mit hohem zuckergehalt in den letzten 30 jahren mit einem anstieg von darmkrebs bei 25- bis 50-jährigen in den vereinigten staaten korreliert“, sagte cantley , co-korrespondent autor, ehemaliger mentor von yun und professor für krebsbiologie in der medizin und direktor des sandra and edward meyer cancer center bei weill cornell medicine.
 
anschließend untersuchte das team den mechanismus, durch den dieser zucker das tumorwachstum förderte. sie entdeckten, dass die apc-modellmäuse, die mäßig maissirup mit hohem fruchtzuckergehalt erhielten, große mengen fruktose in ihrem dickdarm aufwiesen. „wir beobachteten, dass zuckerhaltige getränke den fruktose- und glukosespiegel im dickdarm bzw. im blut erhöhten und dass tumore sowohl fruktose als auch glukose auf unterschiedlichen wegen effizient aufnehmen konnten.“
 
das team nutzte modernste technologien, um den verbleib von glukose und fruktose in tumorgeweben zu verfolgen, und zeigte, dass fruktose zunächst chemisch verändert wurde und dieser prozess es ihr dann ermöglichte, die produktion von fettsäuren effizient zu fördern, die letztendlich zum tumorwachstum beitragen.
 
„die meisten früheren studien verwendeten entweder glucose oder fructose allein, um die wirkung von zucker bei tieren oder zelllinien zu untersuchen. wir dachten, dass dieser ansatz nicht widerspiegelt, wie menschen zuckerhaltige getränke tatsächlich konsumieren, da weder getränke noch lebensmittel nur glukose oder fruktose enthalten. sie enthalten sowohl glukose als auch fruktose in ähnlichen mengen“, sagte yun. „unsere ergebnisse legen nahe, dass die rolle von fruktose in tumoren darin besteht, die rolle von glukose bei der steuerung der fettsäuresynthese zu verstärken. die daraus resultierende fülle an fettsäuren kann möglicherweise von krebszellen genutzt werden, um zellmembranen und signalmoleküle zu bilden, zu wachsen oder entzündungen zu beeinflussen.“
 
um festzustellen, ob der fruktosestoffwechsel oder eine erhöhte fettsäureproduktion für das zuckerinduzierte tumorwachstum verantwortlich war, modifizierten die forscher apc-modellmäuse so, dass ihnen gene fehlten, die für enzyme kodieren, die entweder am fruktosestoffwechsel oder an der fettsäuresynthese beteiligt sind. einer gruppe von apc-modellmäusen fehlte das enzym khk, das am fruktosestoffwechsel beteiligt ist, und einer anderen gruppe fehlte das enzym fasn, das an der fettsäuresynthese beteiligt ist. sie fanden heraus, dass mäuse, denen eines dieser gene fehlte, im gegensatz zu apc-modellmäusen keine größeren tumore entwickelten, wenn sie mit den gleichen bescheidenen mengen maissirup mit hohem fruchtzuckergehalt gefüttert wurden.
 
„diese studie ergab das überraschende ergebnis, dass darmkrebs maissirup mit hohem fruchtzuckergehalt, den hauptbestandteil der meisten zuckerhaltigen limonaden und vielen anderen verarbeiteten lebensmitteln, als treibstoff zur steigerung der tumorwachstumsrate nutzt“, sagte cantley. „während viele studien erhöhte darmkrebsraten mit der ernährung in zusammenhang gebracht haben, zeigt diese studie einen direkten molekularen mechanismus für den zusammenhang zwischen zuckerkonsum und darmkrebs.“
 
„unsere erkenntnisse eröffnen auch neue möglichkeiten für die behandlung“, sagte yun. „im gegensatz zu glukose ist fruktose für das überleben und wachstum normaler zellen nicht unbedingt erforderlich, was darauf hindeutet, dass therapien, die auf den fruktosestoffwechsel abzielen, eine erforschung wert sind.“ alternativ würde ein weitestgehender verzicht auf zuckerhaltige getränke statt auf medikamente die verfügbarkeit von zucker im dickdarm deutlich reduzieren.“
 
während weitere studien am menschen notwendig sind, hoffen yun und seine kollegen, dass diese forschung dazu beitragen wird, das öffentliche bewusstsein für die potenziell schädlichen folgen des konsums zuckerhaltiger getränke für die menschliche gesundheit zu schärfen und dazu beizutragen, das risiko und die sterblichkeit von darmkrebs weltweit zu senken.
 
weitere mitwirkende an dieser arbeit sind dr. sukjin yang, yumei wang und justin van riper mit baylor, marcus goncalves (hauptautor), changyuan lu, jordan trautner, travis hartman, seo-kyoung hwang, charles murphy, roxanne morris, sam taylor, quiying chen, steven gross und kyu rhee , alle mit weill cornell medicine, chantal pauli mit dem universitätsspital zürich, kaitlyn bosch mit der icahn school of medicine am mount sinai, h carl lekaye mit dem memorial sloan kettering cancer center, jatin roper mit der duke university und young kim mit der chonnam national university.
 
diese studie wurde von den national institutes of health, stand up 2 cancer, dem cancer prevention and research institute of texas und dem national cancer institute unterstützt.