Brokkoli kann über die Ernährung hinaus Vorteile bieten. Ein Molekül, das in Brokkoli, Kohl und anderen ähnlichen Lebensmitteln vorkommt, wird in DIM (Diindolylmethan) umgewandelt, eine Verbindung, die den Vorteil hat, Brust-, Prostata- und Dickdarmkrebszellen abzutöten. Jetzt beginnen Forscher, den Mechanismus zu verstehen, der diesem molekularen Verhalten zugrunde liegt - Informationen, die zur Erforschung künftiger Krebsbehandlungen beitragen könnten.
In einem am 10. Dezember 2021 in PLOS One veröffentlichten Bericht schrieben Forscher der Universität Hiroshima, dass DIM oder 3,3'-Diindolylmethan auch den kontrollierten Tod ganzer Zellen und das Recycling von Zellbestandteilen in Spalthefe verursacht. Ob der durch DIM ausgelöste Schadensmechanismus beim Menschen erhalten bleibt, ist noch unklar, aber Autor Masaru Ueno erklärte, dass einzellige Spalthefen eine einfachere Untersuchung der molekularen Mechanismen ermöglichen, die das Verhalten in komplexeren Organismen nachahmen.
„Wir haben entdeckt, dass die chemische Verbindung DIM eine neuartige biologische Aktivität auslöst, die die Kernmembranen der Spalthefe schädigt“, sagte Ueno vom Hiroshima Research Center for Healthy Ageing an der Universität von Hiroshima.
Die Kernmembranen umschließen die genetische Information der Zelle. Sobald das genetische Material repliziert ist, wird die Kernhülle, die aus der inneren und der äußeren Membran besteht, in zwei Teile geteilt, sodass aus einer Zelle zwei werden.
„Die Integrität der Kernmembranen ist wichtig für die menschliche Gesundheit“, sagte Ueno. „Mutationen, die Defekte in der Kernmembran verursachen, beschleunigen den Alterungsprozess. Kernmembranen reißen auch während der Migration von Krebszellen und reparieren sich selbst.“
Ein Teil des Reparaturprozesses von Zellen wird als Autophagie bezeichnet. Dabei handelt es sich um den Weg des Abbaus von Zellbestandteilen. Ueno hat festgestellt, dass die Autophagie sowohl beim Alterungsprozess als auch bei der Entstehung altersbedingter Krankheiten eine Rolle spielt. Wenn eine Reparatur nicht mehr möglich ist, kommt es zum programmierten Zelltod, einem Prozess, der als Apoptose bezeichnet wird. Laut Ueno zielen viele zytotoxische Krebsmedikamente darauf ab, die Apoptose zu stimulieren. Die Fähigkeit, diesen Prozess zu kontrollieren, kann die menschliche Gesundheit verbessern.
„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Kernhülle eines der Hauptziele von DIM ist“, sagte Parvaneh Emami, eine Forscherin an der Graduate School of Integrated Sciences for Life der Universität Hiroshima.
Dieses Ergebnis stützt sich auf einen früheren Bericht eines deutschen Forscherteams, das herausfand, dass eine hohe DIM-Konzentration die Lebensdauer von Spalthefen erhöht. Es mag widersprüchlich erscheinen, dass eine Komponente, die Apoptose verursacht, die Lebensdauer eines Organismus verlängert, aber DIM scheint dieses Verhalten nur in sich schnell teilenden Zellen wie Krebszellen zu zeigen. Sterben die Krebszellen ab, überlebt der Organismus länger.
„Jüngste Studien am Menschen zeigen, dass DIM ein potenzielles Krebsmedikament ist, das bei einer Vielzahl von Krebsarten, darunter Brust-, Prostata-, Magen- und Bauchspeicheldrüsenkrebs, die Apoptose auslöst“, sagte Ueno. „Die Forschung zeigt auch, dass DIM die Autophagie in Krebszellen anregt. Die Auswirkungen der Autophagie auf die Tumorentstehung und -progression sind jedoch noch nicht vollständig geklärt. Das Verständnis des Mechanismus von Apoptose und Autophagie durch DIM in Spalthefe könnte für die Krebs- und Langlebigkeitsforschung beim Menschen hilfreich sein. Wir denken, dass die Untersuchung der Kernhüllenstruktur ein guter Ausgangspunkt für diese Fälle sein könnte.“
Die Forscher werden die Rolle von DIM in Spalthefen weiter erforschen.
Quelle: hiroshima-u.ac.jp