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Medizin

Isoglukose lässt Darmpolypen von Mäusen wachsen

Dienstag, 26. März 2019

In Deutschland enthalten viele Softdrinks Saccharose aus Zuckerrüben statt HFCS. Der Unterschied im Fruktosegehalt bei den üblicherweise (in den USA) eingesetzten Isoglukose-Varianten im Vergleich zur Saccharose ist gering und laut Max-Rubner-Institut vernährungsphysiologisch nicht relevant. /Cozine, stock.adobe.com

New York – Zuckerhaltige Softdrinks stehen in Verdacht, Übergewicht, Diabetes und weitere Stoffwechselkrankheiten beim Menschen zu verursachen. In Science berichten US-Forscher über eine präklinische Studie, die einen möglichen Zusammenhang zwischen dem beschleunigten Wachstum von Darmpolypen bei Mäusen nach dem Verzehr von Maissirup zeigen konnte (2019; doi: 10.1126/science.aat8515). Dieser raffinierte Zucker setzt sich ähnlich wie Saccharose aus Fruktose und Glukose zusammen.

Die Versuchstiere erhielten über 8 bis 10 Wochen 3 % der täglich aufgenommenen Kalorien in Form von HFCS Sirup (High-Fructose Corn Syrup). Dieser auch als Isoglukose bekannte Sirup bestand zu 45 % aus Glukose und 55 % Fruktose (Beim Haushaltszucker Saccharose sind es 50 % Fruktose).  Kontrolltiere bekamen dieselbe Diät ohne den HFCS-Zusatz. Alle Mäuse waren genetisch so verändert, dass sie eine Vielzahl von Darmpolypen und später auch Darmkrebs entwickeln würden. Die bereits im Darm vorhandenen Polypen der Nager, die den Maissirup erhalten hatten, wuchsen deutlich mehr. Aus ihnen entwickelten sich zudem häufiger Krebsvorstufen als in Darmpolypen von Kontrolltieren.

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„Interessanterweise konnten die Autoren zeigen, dass die fördernde Wirkung von HFCS auf das Wachstum von Darmtumoren nicht von der bereits bekannten Entwicklung von Übergewicht oder dem metabolischen Syndrom abhängig war“, sagt Mauricio Berriel Diaz vom Helmholtz Zentrum München. Die verfütterte Menge an Maissirup sei deutlich unterhalb dessen, was bei Mäusen zu Übergewicht führen würde und durchaus auf Menschen übertragbar, so der stellvertretende Direktor und Leiter der Abteilung Metabolische Dysfunktion und Krebs am Institut für Diabetes und Krebs (IDC). Die verabreichte HFCS-Menge entspricht beim Menschen etwa einem zuckerhaltigen Softdrink pro Tag (mit rund 20 Gramm HFCS). Eine Menge, die nach Angaben der Forscher etwa die Hälfte aller US-Amerikaner trinkt. In Deutschland enthalten viele Softdrinks Saccharose aus Zuckerrüben statt HFCS.

Ketohexokinase unterstützt Polypen

Die Empfehlung, raffinierte Zucker, wie etwa Saccharose oder Isoglukose zu reduzieren, ist bereits bekannt. „Die Studie liefert aber auch einen molekularen Mechanismus für die schädliche Wirkung“, sagt Aurelio Telemann vom Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg. In molekularen Analysen zeigten die Forscher, dass die Polypen im Dickdarm die Fruktose mit Hilfe des Enzyms Ketohexokinase (KHK) effektiver verstoffwechselten. Schalteten die Forscher KHK-Enzyme in den Mäusen medikamentös aus, verschwand die Tumor fördernde Wirkung des HFCS.

Die Funktion von KHK beim Fruktosestoffwechsel in der Leber wurde auch schon beim Menschen in vivo durch Kernspinspektroskopie nachgewiesen (Dig Dis Sci. 2016). Anders als Glukose, die von allen Organen und besonders der Muskulatur, dem Gehirn und dem Fettgewebe aufgenommen und verstoffwechselt wird, muss die Fruktose von der Leber aufgenommen und prozessiert werden.

Ein erheblicher Anteil der potenziell schädlichen Effekte von HFCS und Saccharose ist wohl eher an eine insgesamt zu hohe Energiezufuhr gekoppelt. Matthias Schulze, Deutschen Institut für Ernährungsforschung

Schädliche Wirkung von Fruktose umstritten

An eine spezifische Wirkung der Fruktose glaubt Matthias Schulze vom Deutschen Institut für Ernährungsforschung (DIfE) dennoch nicht: „Ein erheblicher Anteil der potenziell schädlichen Effekte von HFCS und Saccharose ist wohl eher an eine insgesamt zu hohe Energiezufuhr gekoppelt.“

In epidemiologischen Studien und Metaanalysen wurde ein erhöhter Fruktosekonsum mit erhöhten Triglyceriden, erniedrigtem HDL-Cholesterin und erhöhtem systolischem Blutdruck assoziiert, allerdings mit erheblicher Inkonsistenz der Studien. Die Aussagefähigkeit ist daher eingeschränkt (Nutrition 2014). Uneinheitlich sei auch die Rolle der Fruktose bei der Fettleber in Studien belegt, sagt Andreas Pfeiffer, Leiter der Abteilung Endokrinologie, Diabetes und Ernährungsmedizin an der Charité Berlin mit Verweis auf eine Übersichtsarbeit in Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology 2010. Interventionsstudien in denen die Fruktosezufuhr 25 % des Energiebedarfs betrug, zeigten unter hyperkalorischen Bedingungen eine erhebliche Steigerung der hepatischen Lipogenese die jedoch gleichermaßen mit einer Zufuhr von 25 % Glukose beobachtet wurde. „Es scheint daher eher ein Effekt schneller Kohlenhydrate zu sein scheint“, erklärt Pfeiffer (Gastroenterology 2013). Unter isokalorischen Bedingungen konnten auch US-Forscher aus San Francisco mit keinem der Zucker eine gesteigerte Lipogenese nachweisen (J Clin Endocrinol Metab. 2015).

Blockade von Ketohexokinase vermutlich keine langfristige Lösung

Ob sich die Ergebnisse der aktuellen Nager-Studie auf den Menschen übertragen lassen, erfordere nun „weitere Untersuchungen“, betonen die Forscher. Sie empfehlen vorsorglich, dass Menschen mit Darmkrebs und solche, die ein erhöhtes Risiko tragen, Darmpolypen zu entwickeln, Softdrinks mit hohem Zuckeranteil meiden sollten. Telemann empfiehlt, generell den Zuckerkonsum einzuschränken. „Wenn wir weiterhin hohe Zuckermengen zu uns nehmen würden und zugleich ein Medikament einnehmen würden, um die KHK im Darm zu blockieren, würde der Zucker vermutlich einfach über alternative Stoffwechselwege in den Zellen abgebaut – mit unvorhersehbaren und wahrscheinlich negativen Folgen.“ © gie/aerzteblatt.de

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