Fructoserijke maissiroop versterkt de groei van darmtumoren bij muizen

BAYLOR COLLEGE OF MEDICINE

Voedt suiker rechtstreeks kankers door hun groei te versterken?

Het antwoord lijkt ‘Ja’ te zijn, tenminste in muizen volgens een studie geleid door onderzoekers aan het Baylor College of Medicine and Weill Cornell Medicine. Hun studie, gepubliceerd in Science, toont aan, dat het dagelijks nuttigen van een bescheiden hoeveelheid fructoserijke maissiroop – wat gelijk staat aan het drinken van ongeveer 12 ounce (357ml) met suiker gezoete drankjes door mensen – de groei van darmtumoren in proefmuizen versnelt, onafhankelijk van zwaarlijvigheid(obesitas).

Het team ontdekte ook het mechanisme, waardoor de consumptie van zoete drankjes direct de kankergroei kan voeden en stelden nieuwe therapeutische middelen voor.

“Een toenemend aantal van observerende studies hebben het besef versterkt van het verband tussen het consumeren van zoete drankjes, obesitas en het risico van darmkanker”, zei de mede-auteur Dr. Jihye Yun, assistent professor van Molecular and Human Genetics in Baylor.

“De huidige gedachte is, dat suiker schadelijk is voor onze gezondheid, hoofdzakelijk omdat het consumeren van teveel suiker tot zwaarlijvigheid (obesitas) kan leiden. We weten, dat obesitas het risico op vele vormen van kanker verhoogt, echter we waren niet zeker of er een direct en veroorzakend verband bestond tussen suikerconsumptie en kanker. Daarom besloot ik deze belangrijke vraag te stellen toen ik een doctor was in het Dr Lewis Cantley lab in Weill Cornell Medicine.”

Eerst ontwikkelden Yun en haar collega’s proefmuizen met darmkanker in een vroeg stadium, en waarbij het APC gen was verwijderd. “APC is de poortwachter van darmkanker. Het verwijderen van deze proteďne is als het verwijderen van de remmen van een auto.

Zonder dit, stoppen normale darmcellen niet met groeien en sterven ook niet af terwijl ze bij vroeg stadium tumoren, de we poliepen noemen, vormen. Meer dan 90 % van darmkankerpatiënten hebben deze vorm van APC mutatie”, zei Yun.

Gebruikmakend van dit muis-model met de ziekte, testte het team het effect van consumptie van met suiker gezoet water op de ontwikkeling van tumor. Het gezoete water was 25% fructoserijke maissiroop, wat de belangrijkste zoetmaker is in suikerachtige drankjes, die mensen drinken. Fructoserijke maissiroop bestaat uit glucose en fructose met een verhouding van 45 : 55.

Toen de onderzoekers de APC-proefmuizen voorzien hadden van suikerdrank om het naar behoefte te drinken, nam het gewicht van de muizen in een maand snel toe. Om te voorkomen, dat de muizen meer overgewicht kregen (obese zouden worden) en menselijk gedrag zouden imiteren die dagelijks een blikje frisdrank nemen, gaven de onderzoekers de muizen oraal een matige hoeveelheid suikerdrank een keer per dag met een speciale injectiespuit.

Na twee maanden suikerdrank te hebben gekregen, kregen de muizen geen overgewicht meer, maar ontwikkelden tumoren, die groter en kwaadaardiger waren dan bij proefmuizen, die ook een vroeg stadium darmkanker hadden en die gewoon water hadden gekregen.

“Deze resultaten geven aan, dat als de dieren darmtumoren in een vroeg stadium hebben – wat kan voorkomen bij veel jonge volwassenen, toevallig en zonder ‘vooraankondiging’ – het consumeren van slechts een bescheiden hoeveelheid fructoserijke maissiroop in vloeibare vorm de groei en progressie van tumoren enorm kan versterken, onafhankelijk van zwaarlijvigheid”, zei Yun.

“Er is verder onderzoek nodig om deze ontdekking te vertalen naar mensen, maar hoe dan ook onze bevindingen in proefdieren, geven aan, dat chronische consumptie van frisdranken de tijd om kanker te ontwikkelen kan verkorten. Bij mensen duurt het doorgaans 20 tot 30 jaar voor darmkanker om van een goedaardige tumor in een vroeg stadium tot een agressieve kanker te groeien”, zei Cantley, een collega auteur, voorheen mentor van Yun en professor kankerbiologie in medicijnen en directeur van het Sandra and Edward Meyer Cancer Center at Weill Cornell Medicine.

“Deze waarneming in proefdieren zou kunnen verklaren waarom verhoogde inname van zoete drankjes en andere voeding die veel suiker bevat in de afgelopen 30 jaar verband houd met een toename van darmkankers in twintig– tot vijftigjarigen in de VS”, aldus Cantley.

Het team onderzocht toen het mechanisme, waarbij deze suiker de groei van tumoren bevordert. Ze ontdekten, dat de APC-proefmuizen die een bescheiden hoeveelheid fructoserijke maissiroop kregen, grote hoeveelheden fructose in hun darmen hadden.

“We zagen dat zoete drankjes de fructose- en glucoselevels verhoogden in de darmen en in het bloed, en dat tumoren fructose en glucose heel efficiënt konden opnemen via verschillende routes.“

Gebruik makend van snijkanttechnologie om de route na te trekken van glucose en fructose in tumorweefsels, toonde het team aan, dat fructose eerst chemisch werd veranderd en stelde het vervolgens in staat om vetzuren te bevorderen, die tenslotte bijdragen aan de groei van tumoren.

“De meeste voorgaande onderzoeken gebruikten of glucose of fructosed alleen om het effect van suiker in dieren of in cellijnen te bestuderen. Wij dachten dat deze benadering niet weergaf hoe mensen werkelijk zoete drankjes drinken, omdat drankjes noch etenswaren alleen glucose of fructose bevatten. Ze bevatten glucose én fructose in vergelijkbare hoeveelheden”, zei Yun.

“Onze bevindingen suggereren, dat de functie van fructose bestaat uit het verbeteren van het werk van glucose die de vetzuren dirigeren. De verkregen overvloed van vetzuren kan gebruikt worden door kankercellen om celmembranen te vormen
en moleculen het sein te geven om te groeien of om ontstekingen aan te wakkeren.

Om te bepalen of fructose metabolisme of toegenomen productie van vetzuren verantwoordelijk waren voor de groei van de tumoren, veranderden de onderzoekers APC-proefmuizen door genen, die enzymen betrokken bij fructose metabolisme of vetzuursynthese, weg te nemen. Een groep van de APC-proefdieren misten het enzym KHK, wat betrokken is bij fructose metabolisme en de andere groep miste het enzym FASN, wat deel uitmaakt van vetzuursynthese.

Ze ontdekten, dat muizen die een van deze genen misten geen grotere tumoren ontwikkelden, anders dan de APC-muizen, als ze gevoed weren met dezelfde bescheiden hoeveelheid van fructoserijke maissiroop.

“Dit onderzoek onthulde het verrassende resultaat dat darmkankers gebruik maken van fructoserijk maissiroop, het belangrijkste ingrediënt van de meeste frisdranken en andere bewerkte voeding, als een brandstof voor het verhogen van de groeisnelheid van tumoren”, zei Cantley. “Terwijl veel onderzoeken het verband hebben gelegd tussen het toenemen van darmkanker met voeding, toont dit onderzoek een direct moleculair mechanisme voor de samenhang tussen suikerinname en darmkanker.”

“Onze bevindingen openen ook nieuwe behandelingsmogelijkheden”, zei Yun.
“Anders dan glucose, is fructose niet essentieel voor het overleven en groeien van normale cellen, wat aangeeft, dat behandelingen gericht op fructose metabolisme het onderzoeken waard zijn. Anderzijds zou het zoveel mogelijk vermijden van frisdranken in plaats van te vertrouwen op medicijnen, de aanwezigheid van suiker in de darmen significant verminderen.”

Terwijl verder onderzoek bij mensen nodig is, hopen Yun en collega’s dat dit onderzoek zal helpen om het publiek de potentieel schadelijke gevolgen van de met suiker gezoete drankjes te doen beseffen en zal helpen bijdragen het risico op overlijden aan darmkanker, wereldwijd, te verminderen.

Vertaling: Loes Vink