Da sich Krebszellen im Vergleich zu anderen Körperzellen sehr schnell teilen, benötigen sie besonders viele Nährstoffe als Energielieferanten und als Bausteine für Moleküle, die für die Zellteilung notwendig sind. Diskutiert wird daher, inwieweit Diäten dazu beitragen können, den Tumor „auszuhungern“. Ein Fokus lag bisher insbesondere auf Kohlenhydraten. Da Tumore auf Glucose angewiesen sind, war eine Idee, durch eine kohlenhydratarme Ernährung – etwa eine ketogene oder eine kalorienreduzierte Diät – das Tumorwachstum zu verlangsamen.
Tumor-Mäuse auf Diät
Ein Team um Evan Lien vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge hat nun an Mäusen untersucht, wie sich verschiedene Diäten auf Krebszellen auswirken. Dazu pflanzten sie den Tieren Tumorzellen von Bauchspeicheldrüsenkrebs oder kleinzelligen Lungenkarzinomen ein und fütterten sie auf verschiedene Weise: Ein Gruppe bekam eine ketogene Diät mit sehr wenigen Kohlenhydraten, aber normalem Kaloriengehalt, eine Gruppe erhielt eine Diät mit 40 Prozent weniger Kalorien, die sich ausgewogen auf Fette, Kohlenhydrate und Eiweiße verteilten, und eine Kontrollgruppe wurde normal gefüttert.
„Beide Diäten senkten in ähnlicher Weise den Blutzuckerspiegel“, berichten die Forscher. Auch der Insulinspiegel der Mäuse sank, und zwar bei der ketogenen Diät stärker als bei der kalorienreduzierten. Nur die kalorienreduzierte Diät sorgte allerdings dafür, dass der Tumor weniger schnell wuchs – auch wenn die Forscher die Tumorgröße ins Verhältnis zum Gewicht der Tiere setzten, das bei Mäusen aus der Kalorienreduktionsgruppe deutlich geringer war. „Die Auswirkungen der Kalorienreduktion auf das Tumorwachstum lassen sich offenbar nicht vollständig durch die Verringerung von Blutzucker und Insulin erklären“, so die Forscher.
Fettsäuremangel verlangsamt Tumorwachstum
Um herauszufinden, auf welche Weise die kalorienreduzierte Diät das Tumorwachstum verlangsamt, untersuchten Lien und seine Kollegen die Verfügbarkeit weiterer Nährstoffe und Stoffwechselprodukte in den Tumoren. „Wir stellten fest, dass die beiden Diäten sehr unterschiedliche Auswirkungen auf den Fettsäurespiegel hatten“, berichten sie. Nur die kalorienreduzierte Diät verringerte die Verfügbarkeit wichtiger Fettsäuren im Tumor. Die ketogene Diät dagegen erhöhte sogar den Spiegel einiger Fettsäuren.
In Zellkulturen prüften die Forscher, wie sich der Fettsäuremangel auf das Tumorwachstum auswirkt. Und tatsächlich: Fehlten wichtige Fettsäuren, konnten sich die Tumorzellen nicht vermehren, weil sie die Lipide zum Aufbau ihrer Zellmembran benötigen. Aufgefangen wurde der Effekt in den Zellkulturen teils von einem Enzym namens Stearoyl-CoA-Desaturase (SCD). Dieses kann gesättigte in ungesättigte Fettsäuren umwandeln und so das für die Zellteilung erforderliche Gleichgewicht zwischen gesättigten und ungesättigten Fettsäuren aufrecht erhalten. Fehlte das Enzym, konnten sich die Tumorzellen nicht an den Lipidmangel anpassen.
