Brustkrebsrückfälle nach der Behandlung wurden mit dem Fettstoffwechsel in Verbindung gebracht

Brustkrebs gehört zu den Krebsarten mit den größten Behandlungsfortschritten der letzten Jahre. Die als vollständige Heilung bezeichneten Überlebensraten nach 5 Jahren erreichten %90. Das Rückfallrisiko nach der Behandlung bleibt jedoch ein wichtiges Problem. Einer neuen Untersuchung zufolge weist der Fett- beziehungsweise Lipidstoffwechsel von Brustkrebszellen, die nach einer Behandlung zurückbleiben, Unterschiede auf. Was bedeutet das?

In letzter Zeit nehmen Studien darüber zu, welche Faktoren mit einem Wiederauftreten der Erkrankung nach der Behandlung, einem Rezidiv oder Relaps, zusammenhängen. Diese Untersuchungen zielten meist darauf ab, Veränderungen der Energiegewinnungswege von Krebszellen zu verstehen. Eine neue Veröffentlichung untersuchte dazu die genetischen Profile nach der Behandlung verbliebener Zellen, um die mit einem Rückfall verbundenen Faktoren zu erkennen. Zwei wichtige Aspekte erhöhen den wissenschaftlichen Wert:

1. Durch genetische Manipulationen in Mausmodellen wurden Krebsrückfälle so erzeugt, wie sie beim Menschen auftreten.
2. Mithilfe von 3-dimensionalen Organoiden, also organähnlichen Strukturen, wurden nach der Behandlung verbliebene Zellen wirksam abgetrennt beziehungsweise isoliert.

Die genetischen Analysen zeigten, dass diese isolierten Restzellen Fett- beziehungsweise Lipidmoleküle anders verstoffwechseln als normale Zellen.

Normalerweise entstehen in unseren Zellen bei der sauerstoffabhängigen Atmung reaktive Sauerstoffspezies (ROS). Verschiedene Enzyme in den Mitochondrien machen sie unschädlich. Bei einem Überschuss können sie die Zell-DNA schädigen. Daraus können Erkrankungen wie Herzinsuffizienz, Krankheiten des Nervensystems, Diabetes und Krebs entstehen. Die untersuchten Zellen hielten ihre ROS-Mengen auf hohem Niveau und erhöhten dadurch die Wahrscheinlichkeit von DNA-Mutationen, die einen Krebsrückfall auslösen könnten. Bei Durchführung derselben Untersuchung an menschlichen Krebszellen wurden ähnliche Veränderungen des Fettstoffwechsels beobachtet.

Was bedeutet diese Studie für die Krebsbehandlung?

• Ein Wiederauftreten beziehungsweise Rezidiv gehört zu den wichtigen Faktoren, die die Krebsbehandlung erschweren. Ein Rückfallnachweis im Voraus könnte die Entwicklung vorbeugender Ansätze ermöglichen.
• Der Stoffwechsel von Krebszellen unterscheidet sich deutlich von dem gesunder Zellen. Stoffwechselveränderungen bei Krebs werden mit Metastasen und Arzneimittelresistenzen in Verbindung gebracht.
• Bedeutsam ist an dieser Studie die Entdeckung, dass Krebsrückfälle auch mit Veränderungen des Fettstoffwechsels zusammenhängen.
• Der Nachweis solcher Veränderungen in Krebszellen gibt Hinweise für die Entwicklung zielgerichteter Behandlungen.
• Um Rückfälle früh zu erkennen, werden Tests zum Nachweis von Fettmolekülen im Blut oder Urin entwickelt. Hervorzuheben ist, dass ein solcher Test klinisch nicht verfügbar ist und die Untersuchungen weiterhin auf Laborebene stattfinden. .

Weiterführende Informationen: Stoffwechsel der Krebszelle – der WARBURG-EFFEKT

Zu den 10 grundlegenden Eigenschaften von Krebszellen gehört die Veränderung ihres Energiestoffwechsels. Unkontrolliert und schnell wachsende Krebszellen benötigen viel Energie und verändern deshalb ihre Energiequellen und Stoffwechselwege. Diese Veränderungen wurden vom deutschen Arzt und Nobelpreisträger Otto Heinrich Warburg beschrieben und als Warburg-Effekt bezeichnet. Die folgende Abbildung stellt ihn schematisch dar.

Normale, differenzierte beziehungsweise gesunde Zellen gewinnen in sauerstoffhaltiger und sauerstoffhaltiger Umgebung über unterschiedliche Wege Energie. Bei vorhandenem Sauerstoff führen sie Zellatmung durch und erzeugen so Energie. Ohne Sauerstoff gewinnen sie Energie durch Glykolyse. Dabei entsteht Milchsäure, die nach intensivem Training die empfundene Muskelermüdung beziehungsweise den Muskelschmerz verursacht.

Die meisten Tumorzellen gewinnen dagegen unabhängig vom Sauerstoffangebot ihre Energie durch Glykolyse. Dadurch sammelt sich Milchsäure an und es entsteht ein saures Milieu. Die Glykolyserate von Krebszellen ist gegenüber normalen Zellen um das 200-Fache erhöht.

Das saure Milieu ist deshalb eine Folge des Krebses und nicht seine Ursache. Alkalische Behandlungen können Krebs nicht behandeln und können zudem Probleme in Gang setzen, die bis zum Tod führen.

Wie entsteht der Warburg-Effekt?

Man nimmt an, dass Mutationen in Krebszellen den Warburg-Effekt auslösen. Zugleich können Schäden an den Mitochondrien, dem Ort der sauerstoffabhängigen Zellatmung, oder ein niedriger Sauerstoffgehalt in der Tumorumgebung bewirken, dass die Krebszellen ihre mitochondrialen Gene inaktiv halten.

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