Pflanzlicher Nährstoff verbessert die Fähigkeit der Immunzellen, Krebs zu bekämpfen
Ergebnisse unterstreichen Potenzial eines weit verbreiteten Nahrungsergänzungsmittels zur Verbesserung der Wirksamkeit von Krebsimmuntherapien
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In einer neuen Studie haben Forscher der Universität Chicago herausgefunden, dass Zeaxanthin, ein pflanzliches Carotinoid, das vor allem für den Schutz der Sehkraft bekannt ist, auch als immunstärkende Substanz wirken kann, indem es die Krebsbekämpfungsaktivität von Immunzellen stärkt. Die Ergebnisse, die in Cell Reports Medicine veröffentlicht wurden, unterstreichen das Potenzial von Zeaxanthin als weithin verfügbare Ergänzung zur Verbesserung der Wirksamkeit von Krebsimmuntherapien.
"Wir waren überrascht, dass Zeaxanthin, das bereits für seine Rolle bei der Augengesundheit bekannt ist, eine völlig neue Funktion bei der Stärkung der Anti-Tumor-Immunität hat", sagte Jing Chen, PhD, Janet Davison Rowley Distinguished Service Professor of Medicine und Hauptautor der Studie. "Unsere Studie zeigt, dass ein einfacher Nährstoff fortschrittliche Krebsbehandlungen wie die Immuntherapie ergänzen und verstärken könnte.
Wie wirkt dieser Nährstoff?
Die Studie baut auf der jahrelangen Arbeit von Chens Labor auf, um besser zu verstehen, wie Nährstoffe das Immunsystem beeinflussen. Durch das Screening einer großen Blutnährstoffbibliothek identifizierte das Team Zeaxanthin als eine Verbindung, die die Aktivität von CD8+ T-Zellen, einer wichtigen Art von Immunzellen, die Tumorzellen abtöten, direkt steigert. Diese Zellen sind auf eine Molekularstruktur namens T-Zell-Rezeptor (TCR) angewiesen, um abnormale Zellen zu erkennen und zu zerstören.
Die Forscher fanden heraus, dass Zeaxanthin die Bildung des TCR-Komplexes auf CD8+ T-Zellen bei der Interaktion mit den Krebszellen stabilisiert und stärkt. Dies wiederum löst eine robustere intrazelluläre Signalübertragung aus, die die Aktivierung der T-Zellen, die Zytokinproduktion und die Fähigkeit zur Tumorabtötung erhöht.
Zeaxanthin verbessert die Wirkung der Immuntherapie
In Mausmodellen verlangsamte die Nahrungsergänzung mit Zeaxanthin das Tumorwachstum. Besonders wichtig ist, dass Zeaxanthin in Kombination mit Immun-Checkpoint-Inhibitoren - einer Art von Immuntherapie, die die Krebsbehandlung in den letzten Jahren verändert hat - die tumorhemmende Wirkung im Vergleich zur Immuntherapie allein deutlich verstärkte.
Um die Ergebnisse zu erweitern, testeten die Forscher menschliche T-Zellen, die so konstruiert wurden, dass sie spezifische Tumorantigene erkennen, und stellten fest, dass die Behandlung mit Zeaxanthin die Fähigkeit dieser Zellen verbesserte, Melanom-, multiple Myelom- und Glioblastomzellen in Laborexperimenten zu töten.
"Unsere Daten zeigen, dass Zeaxanthin sowohl die natürlichen als auch die manipulierten T-Zell-Antworten verbessert, was auf ein hohes Umsetzungspotenzial für Patienten schließen lässt, die sich Immuntherapien unterziehen", so Chen.
Ein sicherer und zugänglicher Kandidat
Zeaxanthin wird als frei verkäufliches Nahrungsergänzungsmittel für die Augengesundheit verkauft und ist von Natur aus in Gemüsesorten wie orangenem Paprika, Spinat und Grünkohl enthalten. Es ist kostengünstig, weithin verfügbar, gut verträglich und, was am wichtigsten ist, sein Sicherheitsprofil ist bekannt - was bedeutet, dass es sicher als Ergänzung zu Krebstherapien getestet werden kann.
Die Studie unterstreicht auch die Bedeutung einer ausgewogenen Ernährung. In ihren früheren Forschungsarbeiten entdeckte die Gruppe von Chen, dass trans-Vaccensäure (TVA), eine Fettsäure aus Milch und Fleisch, ebenfalls die T-Zell-Aktivität steigert - allerdings über einen anderen Mechanismus. Zusammengenommen deuten die Ergebnisse darauf hin, dass Nährstoffe aus pflanzlichen und tierischen Quellen komplementäre Vorteile für die Gesundheit des Immunsystems bieten können.
Klinische Anwendungen von Zeaxanthin
Obwohl die Ergebnisse vielversprechend sind, betonen die Forscher, dass sich die Arbeit noch in einem frühen Stadium befindet. Die meisten Erkenntnisse stammen aus Laborversuchen und Tierstudien. Daher sind klinische Studien erforderlich, um festzustellen, ob Zeaxanthinergänzungen die Ergebnisse für Krebspatienten verbessern können.
"Unsere Ergebnisse eröffnen ein neues Feld der Ernährungsimmunologie, das untersucht, wie bestimmte Nahrungsbestandteile auf molekularer Ebene mit dem Immunsystem interagieren", so Chen. "Mit weiterer Forschung könnten wir natürliche Verbindungen entdecken, die die heutigen Krebstherapien wirksamer und zugänglicher machen.
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Originalveröffentlichung
Freya Q. Zhang, Jiacheng Li, Rukang Zhang, Jiayi Tu, Zhicheng Xie, Takemasa Tsuji, Hardik Shah, Matthew O. Ross, Ruitu Lyu, Junko Matsuzaki, Anna Tabor, Kelly Xue, Fatima Choudhry, Chunzhao Yin, Hamed R. Youshanlouei, Syed Shah, Michael W. Drazer, Yu-Ying He, B. Marc Bissonnette, Yuancheng Li, Hui Mao, Jun Huang, Lei Dong, Rui Su, Chuan He, Kunle Odunsi, Jing Chen, Hao Fan; "Zeaxanthin augments CD8+ effector T cell function and immunotherapy efficacy"; Cell Reports Medicine
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