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Warum ein übermäßiger Verzehr von rotem Fleisch das Darmkrebsrisiko erhöhen könnte

Dienstag, 27. Oktober 2020

/bit24, stock.adobe.com

Kaiserslautern – Die eisenhaltigen Hämproteine, denen das rote Fleisch seine Farbe verdankt, können Darmzellen durch die Bildung von Sauerstoffradikalen schädigen. Ein Angriff auf die DNA könnte die Entstehung von Darmkrebs plausibel erklären, an dem laut epidemiologischen Studien Menschen mit einem hohen Verzehr von rotem Fleisch häufiger erkranken. Eine Studie in Cell Death & Diseases (2020; DOI: 10.1038/s41419-020-02950-8) hat jetzt die möglichen pathophysiologischen Zusammenhänge ermittelt.

Darmkrebs zählt zu den 3 häufigsten Krebsarten weltweit. Gerade bei Menschen im jungen und mittleren Alter von 20 bis 50 Jahren ist in letzter Zeit ein kontinuierlicher Anstieg bei den Neuerkrankungen zu verzeichnen. Eine mögliche Erklärung ist der zunehmende Verzehr von Fleisch und Wurstwaren, die aus Tieren mit rotem Fleisch (Rind, Schwein, Schaf, Kaninchen) erzeugt werden.

Die rote Farbe ist auf die hohe Konzentration an Myoglobin zurückzuführen, das in den Muskelzellen den Sauerstoff transportiert. Myoglobin gehört biochemisch zur Gruppe der Hämproteine, deren Kennzeichen ein hoher Eisengehalt ist.

Hämproteine stehen seit längerem im Verdacht, krebserregend zu sein. Ein Team um den Lebensmittelchemiker Jörg Fahrer hat in den letzen Jahren an der TU Kaiserslautern die genauen Zusammenhänge näher untersucht. Die Experimente wurden an Zellkulturen und an sogenannten Organoiden durchgeführt, die die Funktion der Darmschleimhaut nachstellen können.

Nach dem Fleischverzehr wird das Häm durch die Magensäure vom Myoglobin getrennt. Im Darm wird es dann über ein Transportprotein („heme carrier protein 1“) von den Zellen der Schleimhaut aufgenommen.

Die Forscher können zeigen, dass in den Zellen die Produktion von freien Radikalen durch die Aufnahme des Hämeisens stark ansteigt. Bei anorganischem Eisen kommt es dagegen kaum zur Bildung der Sauerstoffradikale. Ein Grund könnte die geringere Aufnahme von anorganischem Eisen sein, für das es keinen speziellen Transporter in die Zellen gibt.

Die freien Sauerstoffradikale können zu einem Zelluntergang oder zu einer Schädigung der DNA führen. Letztere ist ein bekannter Auslöser von Krebserkrankungen, die heute auf Mutationen zurückgeführt werden, die ein unkontrolliertes Zellwachstum auslösen.

Die Zelle wehrt sich gegen die Schäden, indem sie über den Transkriptionsfaktor Nrf2 die Produktion des Enzyms Hämoxygenase 1 (HO-1) steigert, dass das Hämeisen in Biliverdin, Eisen und Kohlenmonoxid zerlegt.

Der schnellere Abbau des Hämeisens kann die Schäden an der DNA begrenzen. Das Forscherteam belegt dies durch Experimente, in denen das Gen für das Enzym HO-1 deaktiviert wurde. Die Folge war ein deutlicher Anstieg der Sauerstoffradikale, was zu vermehrten oxidativen DNA-Schäden führte. In den Experimenten starben die Zellen ab. In der menschlichen Darmschleimhaut könnte es aber auch zur Entwicklung von Krebszellen kommen.

Interessanterweise zeigten Darmkrebszellen eine geringere Empfindlichkeit gegenüber Hämeisen. Sie überlebten in den Experimenten häufiger. Der Grund ist nicht ganz klar.

Die Experimente liefern eine plausible Erklärung für tierexperimentelle Befunde, in denen durch das Verfüttern von rotem Fleisch die Bildung von Krebserkrankungen angeregt werden konnte. In epidemiologischen Studien wurden zudem positive Asso­ziationen zwischen dem Verzehr von rotem Fleisch und der Entwicklung von Darmkrebs gefunden.

Die International Agency for Research on Cancer (IARC) hat den Verzehr von rotem Fleisch 2015 als Gruppe 2a-Karzinogen („wahrscheinlich krebserregend für den Menschen“) klassifiziert. Wurstwaren wurden sogar in die Gruppe 1 („krebserregend für den Menschen“) eingestuft.

Als Ursache wurden damals neben dem Hämgehalt auch krebserzeugende Chemikalien genannt, die sich während der Fleischverarbeitung bilden (beispielsweise N-Nitrosoverbindungen und polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe) und das Krebswachstum fördern. © rme/aerzteblatt.de

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