Quo vadis? Tumormetastasierung und Fettsäurestoffwechsel

Eine aktuelle Studie wirft erneut Fragen zu zentralen Aspekten des Tumormetabolismus auf, deren tieferes Verständnis dazu beitragen könnte, fortschrittliche Entwicklungen in der Krebsbehandlung anzustoßen.

Eine aktuelle Studie wirft erneut Fragen zu zentralen Aspekten des Tumormetabolismus auf, deren tieferes Verständnis dazu beitragen könnte, fortschrittliche Entwicklungen in der Krebsbehandlung anzustoßen.

In einer neuen Arbeit konnten US-amerikanische und spanische Forscher mittels Einzelzell-RNA-Sequenzierung und positioneller RNA-Sequenzierung feststellen, dass Palmitinsäure bei Mäusen die Krebsmetastasierung fördern und ein aggressiveres "Gedächtnis" in Tumorzellen hinterlassen kann.1

Palmitinsäure im Blickpunkt

Im Rahmen dieser Arbeit wurden humane Krebszellen (aus oralen Plattenepithelkarzinomen und Melanomen) in Zellkultur mit drei verschiedenen Fettsäuren stimuliert: Palmitinsäure, Oleinsäure (auch Ölsäure genannt) und Linolsäure. Nach vier Tagen wurden sie Mäusen transplantiert, die eine "Standardfütterung" erhielten.

Die Forscher berichten, dass keine der getesteten Fettsäuren Einfluss auf eine Entstehung eines Primärtumors hatte. Doch nach Stimulation mit Palmitinsäure beobachteten sie eine erhöhte Penetranz und Größe metastatischer Läsionen, was unter Öl- und Linolsäure nicht der Fall war. In einem zweiten Versuchsaufbau übertrugen sie die Zellen aus der Palmitinsäure-angereicherten Kultur nicht unmittelbar in die Versuchstiere, sondern kultivierten diese zuvor noch für 14 Tage in einem Standardmedium weiter. Hierbei stellten sie fest, dass die Zellen trotzdem hoch metastatisch blieben. Die aggressiveren Eigenschaften verschwanden also nicht, trotz der zwei Wochen dazwischen, in denen die Zellen keiner hohen Palmitinsäure-Konzentration ausgesetzt waren. Die Autoren beschreiben dies als "stabiles Gedächtnis".

Die Wissenschaftler identifizierten verschiedene "Gedächtnismarker", die nach Exposition gegenüber der Palmitinsäure in den Tumorzellen über längere Zeit erhöht blieben, im Speziellen die Expression des Fettsäuretransporters CD36. Dies könne mit der gesteigerten Fähigkeit zur Metastasierung und insbesondere mit einem gesteigerten Vermögen der Tumorzellen, die Innervation zu fördern, in Verbindung stehen.2

Was sagt uns die Studie? Und was nicht?

Die Studie beleuchtet einen wichtigen Aspekt des Tumormetabolismus, aber wirft auch viele Fragen auf. Sollte Patienten mit metastatischem Krebs dann eine Palmitinsäure-arme Diät empfohlen werden? Würde dies den Progress verlangsamen? "Ich denke, es ist noch zu früh, um [das] zu beurteilen", sagt Professor Salvador Aznar-Benitah, der die Forschungsgruppe leitete.3 Zunächst müsste die Übertragbarkeit einer solchen Studie an Zellkulturen und Mäusen auf den Menschen untersucht werden. Aber die Autoren hoffen, dass ihre Entdeckungen den Weg für die Entwicklung von Therapien ebnen, die die Metastasierung von Krebs gezielt hemmen. "Wenn alles so weiter läuft wie geplant, könnten wir in ein paar Jahren die erste klinische Studie starten".3

In dieser Arbeit diente Palmöl als primäre Quelle für Palmitinsäure. Sie gilt jedoch als die in der Natur am häufigsten vorkommende gesättigte Fettsäure und ist demzufolge auch in nahezu allen unseren Ölen und Nahrungsmitteln mit Lipidkomponente vertreten, beispielsweise in Kokosöl, Olivenöl, Muttermilch (wo sie 20–25% der Gesamtfettsäuren ausmacht)4, Butter, Käse, Rindfleisch, Eiern, Kuhmilch, Ziegenmilch und Avocados.5 Und der Körper kann sie aus Glukose auch selbst bilden, sie ist also keine essenzielle Fettsäure. Auch in den Körperfettspeichern spiegelt sich dies wider, hier sind etwa 21–25% Palmitinsäure zu finden.6

In der Fortsetzung dieses Beitrages in der kommenden Woche werden wir deshalb Expertenmeinungen dazu diskutieren, ob Palmöl aufgrund seines höheren Gehaltes an Palmitinsäure per se als tumorfördernd anzusehen ist bzw. inwiefern sich eine Einteilung in pro- oder antitumoröse Fettsäuren überhaupt so unmittelbar vornehmen lässt.

Referenzen:
1. Pascual, G. et al. Dietary palmitic acid promotes a prometastatic memory via Schwann cells. Nature 599, 485–490 (2021).
2. Single-cell RNA sequencing and positional RNA sequencing reveal palmitic acid promotes cancer metastasis and leaves a more aggressive “memory” in tumour cells | RNA-Seq Blog. https://www.rna-seqblog.com/single-cell-rna-sequencing-and-positional-rna-sequencing-reveal-palmitic-acid-promotes-cancer-metastasis-and-leaves-a-more-aggressive-memory-in-tumour-cells/ (2021).
3. Researchers discover link between dietary fat and the spread of cancer. https://medicalxpress.com/news/2021-11-link-dietary-fat-cancer.html.
4. Palmitic Acid - an overview | ScienceDirect Topics. https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/palmitic-acid.
5. Sustainable Malaysian Palm Oil. Palm Oil Health - Sustainable Malaysian Palm Oil https://www.palmoilhealth.org/.
6. Datuk Dr. Kalyana Sundram. Palm Oil in the Cancer Spotlight. Also appeared on. https://www.bernama.com/en/thoughts/news.php?id=2024870 (2021).

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