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Eine fettreiche Ernährung kann das Krebsrisiko erhöhen, indem Darmstammzellen verändert werden
Neue Forschungen an Mäusen legen nahe, dass eine fettreiche Ernährung das Risiko für Darmkrebs erhöhen könnte, indem sie die Stammzellproduktion im Darm steigert - und auch andere Zellen dazu veranlasst, wie Stammzellen zu werden.
Darmstammzellen - die ein Leben lang halten - sind die Zellen, die am wahrscheinlichsten Mutationen akkumulieren, die Darmkrebs verursachen.
Die Studie - veröffentlicht in Natur - ist die Arbeit von Forschern des Whitehead Institute und des Koch-Instituts für Integrative Krebsforschung am Massachusetts Institute of Technology (MIT), beide in Cambridge, MA.
Studien, die in den letzten 10 Jahren veröffentlicht wurden, haben gezeigt, dass Fettleibigkeit und der Verzehr einer fettreichen, kalorienreichen Ernährung das Risiko für viele Krebsarten, einschließlich Darmkrebs, erhöhen können.
Die neue Studie schlägt einen zugrunde liegenden Mechanismus vor, durch den diese Verbindung funktionieren könnte. Es zeigt die Wirkung, die eine fettreiche Diät auf die Biologie von Stammzellen in der Darmschleimhaut von Mäusen hat und wie dies Krebs wahrscheinlicher machen könnte.
Das Team entdeckte, dass das Füttern von Mäusen mit einer fettreichen Ernährung zu einem Boom in der Produktion von Stammzellen im Darm führte. Und es wirkte sich auch auf einige andere Zellen aus - dadurch wurden sie eher wie Stammzellen und ließen sie häufiger Tumoren bilden.
Stammzellen sind Vorläuferzellen, die sich unbegrenzt fortpflanzen können und nicht vollständig differenziert sind - sie haben das Potenzial, eine Anzahl verschiedener Zellen zu werden.
Omer Yilmaz, ein Assistenzprofessor für Biologie an der MIT, der die Untersuchung leitete, sagt:
"Die fettreiche Ernährung verändert nicht nur die Biologie der Stammzellen, sondern verändert auch die Biologie der Nichtstammzellpopulationen, was insgesamt zu einer Zunahme der Tumorbildung führt."
Stammzellen verhielten sich "unabhängig von Nischenzellen"
Neuere Studien zeigen, dass Darmstammzellen - die ein Leben lang halten - die Zellen sind, die am wahrscheinlichsten Mutationen akkumulieren, die Darmkrebs verursachen. Diese Stammzellen bewohnen das Epithel oder die Darmschleimhaut und differenzieren sich zu den vielen Arten von Zellen, aus denen das Futtergewebe besteht.
Für ihre Studie fütterte das Team gesunde Mäuse 9 Monate lang mit einer Diät, die 60% Fett enthielt. Dies ist ein viel höherer Anteil an Fett als der 20-40% Fettgehalt der durchschnittlichen amerikanischen Diät.
Die Mäuse gewannen 30-50% mehr Körpermasse und entwickelten mehr Darmtumore, verglichen mit gesunden Mäusen bei normaler Ernährung.
Als die Forscher das Darmgewebe der Mäuse untersuchten, stellten die Forscher fest, dass die mit einer fettreichen Diät gefütterten Mäuse viel mehr intestinale Stammzellen besaßen als die Mäuse mit normaler Nahrung.
Sie bemerkten auch, dass die verstärkte Population von Stammzellen eine weitere Besonderheit aufwies - sie konnten unabhängig von den Zellen um sie herum arbeiten.
Unter normalen Umständen interagieren Stammzellen mit Unterstützung oder "Nische" Zellen, die sie umgeben. Diese Nischenzellen regulieren die Stammzellaktivität und signalisieren ihnen, wann es Zeit für die Differenzierung in gewebsspezifische Zellen ist.
Die Forscher fanden jedoch heraus, dass die Stammzellen aus dem Darm von Mäusen bei der fettreichen Ernährung so unabhängig von ihren Nischenzellen waren, dass sie, wenn sie außerhalb des Körpers kultiviert wurden, viel leichter "Mini-Darm" produzieren konnten als Stammzellen aus normal gefütterte Mäuse.
Als sie das mageres Gewebe der fettreichen Diät auf einen anderen Zelltyp, die so genannten Vorläuferzellen, untersuchten, sind diese einen weiteren Schritt entlang des Differenzierungsprozesses als Stammzellen. Das Team stellte fest, dass sie sich eher wie Stammzellen verhalten.
Die stammähnlichen Vorläuferzellen lebten viel länger (sie leben normalerweise nur ein paar Tage), und sie konnten auch Mini-Darm produzieren, wenn sie alleine kultiviert wurden.
Prof. Yilmaz sagt, dass die Ergebnisse wichtig sind, weil wir wissen, dass intestinale Stammzellen oft die Zellen des Darms sind, die Mutationen entwickeln und akkumulieren, die zu Krebs führen. Er addiert:
"Sie haben nicht nur mehr traditionelle Stammzellen (bei einer fettreichen Diät), sondern jetzt haben Sie Nicht-Stammzellenpopulationen, die Mutationen entwickeln können, die zu Tumoren führen."
Er und seine Kollegen untersuchen einige andere verwandte Ergebnisse der Studie, um mögliche Angriffspunkte für Tumore zu finden, die bei Fettleibigkeit entstehen.
Medizinische Nachrichten heute kürzlich gelernt, dass Stammzellen auch verwendet werden können, um Krebs zu bekämpfen. Forscher haben einen Weg gefunden, Hautzellen zu Stammzellen zu transformieren, die Hirnkrebs bekämpfen und zerstören.
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