Abschnitt aus dem Darm einer Fruchtfliege: Die Stammzellen sind mit GFP grün...
Abschnitt aus dem Darm einer Fruchtfliege: Die Stammzellen sind mit GFP grün markiert.

Quelle: M. Boutros/DKFZ

News • Darmkrebs

Zuckerstoffwechsel steuert Darm-Regeneration

Eine überraschende Verbindung zwischen Zuckerstoffwechsel und Anpassung des Darmgewebes an den Ernährungszustand entdeckten Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums und der Universität Heidelberg.

Kein anderes Gewebe unseres Körpers weist eine so hohe Rate an Zellerneuerung auf wie der Darm. Da das Darmgewebe hohen Energiebedarf hat, ist es für den Organismus wichtig, das Volumen und die Struktur des Darmgewebes an wechselnde Nährstoffangebote anzupassen. Ist diese Regulation gestört, kann Darmkrebs entstehen oder es kann zu einem Schwund der Darmschleimhaut, einer so genannten Darm-Atrophie kommen.

Für die kontrollierte Erneuerung des Darmgewebes sind Darm-Stammzellen zuständig. Wenn nicht genügend Nährstoffe vorhanden sind, teilen sich die Stammzellen langsam und der Darm schrumpft. Eine günstige Ernährungslage kurbelt die Stammzellteilung an und der Darm erholt sich wieder zu seiner normalen Größe. Bislang existierten jedoch nur wenige Ergebnisse darüber, wie diese Anpassung auf molekularer Ebene reguliert wird.

Das Team um Michael Boutros vom Deutschen Krebsforschungszentrum und der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg hat dies nun in Kooperation mit Kollegen von der Universität Helsinki am Darm der Fruchtfliege Drosophila melanogaster untersucht. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass die Darm-Stammzellen einen zelleigenen Zucker-Biosyntheseweg nutzen, um die Rate ihrer Zellteilungen zu kontrollieren.

Eine hohe Syntheserate von Glukosamin, einem Traubenzucker-Derivat, signalisiert den Stammzellen, sich zu teilen und Zell-Nachschub zu bilden. Werden die Fliegen mit einem Glukosamin-Derivat (N-Acetyl-Glukosamin) gefüttert, proliferierten die Darm-Stammzellen unabhängig von einer ansonsten schlechten Ernährungssituation. Blockierten die Forscher dagegen die Biosynthese von N-Acetyl-Glukosamin genetisch, konnte selbst ein hoher Nährstoffgehalt die Teilungsrate der Darm-Stammzellen nicht ankurbeln. Glukosamin verbesserte außerdem die Reaktionsfähigkeit der Stammzelle auf Insulin, einem zentralen Signalmolekül für den Nährstoffstatus des Organismus.

„Der Biosyntheseweg für Glukosamin war bisher nicht als Modulator der Stammzellen im Darm bekannt. Wir haben hier eine überraschende Verbindung zwischen dem Zuckerstoffwechsel und der Anpassung des Darms an verschiedene Ernährungsbedingungen entdeckt", sagt Michael Boutros. Sollte N-Acetyl-D-Glukosamin auch in Darmzellen des Menschen eine vergleichbare Rolle spielen, könnten die aktuellen Ergebnisse auch medizinische Bedeutung gewinnen. „Ob dies jedoch tatsächlich so beim Menschen funktioniert, muss zunächst noch sorgfältig geprüft werden", gibt Boutros zu bedenken.

Quelle: Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ)

17.09.2018

Mehr aktuelle Beiträge lesen

Verwandte Artikel

Photo

News • Entdeckung

Darmkrebs: Bakterien fördern das Stammzellwachstum

Eine der häufigsten Krebserkrankungen in Deutschland ist der Darmkrebs. Prof. Dr. Sebastian Zeißig, Forschungsgruppenleiter am DFG-Forschungszentrum für Regenerative Therapien Dresden (CRTD) –…

Photo

News • Biomarker-basierte Vorhersage

Darmkrebs: Mit KI in Richtung Präzisionsonkologie

Zum ersten Mal zeigen Forschende, dass KI-basierte Vorhersagen vergleichbare Ergebnisse wie klinische Tests an Biopsien von Darmkrebs-Patienten liefern können.

Photo

News • Neue Zusammenhänge entdeckt

Darmkrebs: Übergewicht als Risikofaktor unterschätzt

Übergewicht ist ein bekannter Risikofaktor für Darmkrebs. Wissenschaftler im DKFZ haben nun nachgewiesen, dass dieser Zusammenhang vermutlich bislang erheblich unterschätzt wurde.

Verwandte Produkte

Sarstedt – Low DNA Binding Micro Tubes

Research Use Only

Sarstedt – Low DNA Binding Micro Tubes

SARSTEDT AG & CO. KG
Shimadzu – CLAM-2030 CL (IVD)/ CLAM-2030 (RUO)

Mass Spectrometry

Shimadzu – CLAM-2030 CL (IVD)/ CLAM-2030 (RUO)

Shimadzu Europa GmbH
Shimadzu – LCMS-8060NX CL (IVD) / LCMS-8060 NX (RUO)

Mass Spectrometry

Shimadzu – LCMS-8060NX CL (IVD) / LCMS-8060 NX (RUO)

Shimadzu Europa GmbH
Shimadzu – MALDImini-1

Research Use Only

Shimadzu – MALDImini-1

Shimadzu Europa GmbH
Newsletter abonnieren