Lebensmittelzusatzstoff verändert Darmbakterien zu Darmkrebs

Von den Krebsarten, die sowohl Männer als auch Frauen betreffen, ist Darmkrebs die dritthäufigste Krebsart in den Vereinigten Staaten und die zweithäufigste Ursache für krebsbedingten Tod. Neue Forschung - veröffentlicht in der Zeitschrift Krebsforschung - schlägt vor, dass ein sehr gebräuchlicher Lebensmittelzusatzstoff bei seiner Entwicklung eine Rolle spielen könnte.
Ein gängiger Lebensmittelzusatzstoff könnte laut einer neuen Studie Darmkrebs fördern.

Nach Angaben des Centers for Disease Control and Prevention (CDC) wurden 136.119 Amerikaner im Jahr 2013 mit kolorektalem Krebs diagnostiziert.

Risikofaktoren für die Entwicklung der Krankheit sind entzündliche Darmerkrankungen (IBDs) wie Morbus Crohn oder Colitis ulcerosa.

Was IBD und Kolorektalkarzinom gemeinsam haben, ist eine Veränderung der Darmmikrobiota.

Ein Überblick über aktuelle wissenschaftliche Literatur zeigt, dass Veränderungen in der Mikrobiota zunehmend mit Darmkrebs in Verbindung gebracht werden.

Aus diesem Grund glaubt Dr. Emilie Viennois, Assistenzprofessorin am Institut für Biomedizin der Georgia State University in Atlanta, dass es einen Zusammenhang zwischen einem gemeinsamen Lebensmittelzusatzstoff geben könnte, der die Darmflora und Darmkrebs verändert.

"Die Inzidenz von Darmkrebs hat seit Mitte des 20. Jahrhunderts deutlich zugenommen. Ein Schlüsselmerkmal dieser Krankheit ist das Vorhandensein einer veränderten Darm-Mikrobiota, die eine günstige Nische für die Tumorgenese schafft."

Dr. Emilie Viennois

Dr. Viennois hat ein Team von Forschern geleitet, um die Auswirkungen bestimmter Veränderungen der Ernährung bei Mäusen und die Entwicklung von Krebs- tumoren zu untersuchen.

Die Rolle der intestinalen Mikrobiota beim Kolorektalkarzinom

Im Darm leben über 100 Billionen Mikroorganismen, darunter Bakterien, Viren und Pilze. Die Mikrobiota besteht aus der physiologischen Wechselwirkung zwischen den Mikroorganismen des Wirts und denen aus der Umwelt.

Die Mikrobiota wird in den ersten Lebensphasen erworben und variiert mit jedem Individuum. Eine abwechslungsreiche und ausgewogene Mikrobiota ist entscheidend für ein gesundes Immunsystem.

Starke Veränderungen in der Mikrobiota, entweder als Ergebnis einer Ernährungsumstellung, eines Lebensstils oder aufgrund einer Infektion, können die symbiotische Beziehung zwischen den Wirtsmikroorganismen und den Umweltmikroorganismen verändern, was zu IBD führt.

IBD fördert die Bildung von Tumoren im Dickdarm. Eine niedriggradige Entzündung, die mit Veränderungen der Mikrobiota und metabolischen Erkrankungen in Verbindung gebracht wurde, wurde auch in vielen Fällen von kolorektalem Krebs beobachtet.

Emulgatoren und IBD

Frühere Studien haben die Hypothese aufgestellt, dass seit Mitte des 20. Jahrhunderts diätetische Emulgatoren für IBD verantwortlich sein könnten.

Forschungsarbeiten des Teams an Forschungslabors der Georgia State University zeigten, dass geringe Konzentrationen von zwei herkömmlichen Emulgatoren - Carboxymethylcellulose und Polysorbat-80 - bei Mäusen zu geringgradiger Entzündung und Fettleibigkeit / metabolischem Syndrom führten.

Normalerweise ist der Darm vor einer Vielzahl von schädlichen Bakterien durch die Schleimstrukturen geschützt, die den Darm bedecken und die schädlichen Bakterien von den Epithelzellen fernhalten, die den Darm auskleiden.

Aber Emulgatoren scheinen zu helfen, Bakterien über Epithelzellen zu transportieren.

Emulgatoren sind waschmittelähnliche Moleküle, die zu modernen verarbeiteten Lebensmitteln hinzugefügt werden, und sie werden verwendet, um Wasser und Öl zu mischen, was verarbeiteten Lebensmitteln eine glatte Textur verleiht.

Beurteilung der Wirkung von Emulgatoren in Mäusen

Eine neue Studie - angeführt von einigen derselben Forscher am Institut für Biomedizinische Wissenschaften an der Georgia State University - stellte die Hypothese auf, dass Emulgatoren die Darmmikrobiota in einer Weise beeinflussen, die kolorektalen Krebs fördert.

"Der dramatische Anstieg von [Kolorektalkrebs] hat inmitten konstanter Humangenetik stattgefunden, was auf eine entscheidende Rolle für einen Umweltfaktor hindeutet", sagt Benoit Chassaing, Assistenzprofessor am Institut für Biomedizinische Wissenschaften.

Das Team gefüttert Mäuse die beiden häufigsten Zusatzstoffe wurden auch mit geringgradigen Darmentzündungen und Stoffwechselerkrankungen in Verbindung gebracht: Polysorbat 80 und Carboxymethylcellulose.

Die Dosen wurden repliziert, um die Proportionen wiederzuspiegeln, denen diese Emulgatoren üblicherweise dem menschlichen verarbeiteten Nahrungsmittel zugesetzt werden.

Emulgatoren verändern die Darmbakterienzusammensetzung

Die Forscher fanden heraus, dass eine Aufnahme von Emulgatoren die Zusammensetzung der Darmmikrobiota stark verändert, und zwar auf eine Weise, die Entzündungen fördert und eine für die Entwicklung von Krebs günstige Umgebung schafft.

Nach den durch Emulgatoren verursachten Veränderungen zeigten die Bakterien im Darm mehr Flagellin und Lipopolysaccharid. Diese beiden Substanzen aktivieren die proinflammatorische Genexpression im Immunsystem.

Emulgatoren veränderten nicht nur die mikrobiotische Umgebung auf pro-inflammatorische Weise, sondern veränderten auch das Gleichgewicht zwischen Zellproliferation und Zelltod, was die Tumorentwicklung fördert.

Die negativen Effekte des Verzehrs von Emulgatoren verschwanden vollständig bei Mäusen, die keine Keime und somit keine Mikrobiota aufwiesen. Die Forscher transplantierten auch Mikrobiota von Mäusen, die Emulgatoren für keimfreie Mäuse konsumierten, und dies reichte aus, um das Gleichgewicht in den Epithelzellen des Darms zu verändern.

Dies verstärkt die zentrale Rolle, die die Mikrobiota bei der Tumorinduktion und -entwicklung spielt.

Diese Studie zeigt, dass Emulgatoren Veränderungen im Mikrobiom induzieren. Diese Veränderungen sind sowohl notwendig als auch ausreichend, um das Gleichgewicht in den Darmepithelzellen zu verändern.

Es wird angenommen, dass Veränderungen in Epithelzellen das Auftreten und die Entwicklung von Tumoren verursachen.

Diese Ergebnisse unterstützen die Vorstellung, dass eine Veränderung der Zusammensetzung der Darmmikrobiota zu einer geringgradigen Entzündung führt, die kolorektalen Krebs fördert.

Die Forscher untersuchen nun genauer, welche Mikrobiota für diesen Effekt verantwortlich sind und welchen genauen Mechanismus Krebs fördert.

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