Kirschverbindungen können aggressiven Brustkrebs verlangsamen

Die Studie untersuchte die Auswirkungen von Anthocyanen - natürliche Pflanzenpigmente, die Früchten wie dunklen Süßkirschen ihre tiefrote Farbe verleihen - auf dreifach negativen Brustkrebs, eine Krankheit, die für ihre begrenzten Behandlungsmöglichkeiten und ihr hohes Metastasierungsrisiko bekannt ist.

Forscher des Texas A&M University College of Agriculture and Life Sciences, Texas A&M AgriLife Research und des College of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences (VMBS) fanden heraus, dass die Behandlung mit Anthocyanen das Tumorwachstum verlangsamt, die Ausbreitung des Krebses auf mehrere Organe reduziert und die Genaktivität verändert, die mit Metastasenbildung und Therapieresistenz in Zusammenhang steht.

Triple-negativer Brustkrebs gilt als der schlimmste", weil er aggressiver ist, einen höheren Grad aufweist und einen höheren Mitoseindex hat, was bedeutet, dass sich die Krebszellen schnell teilen", sagte Dr. Giuliana Noratto, wissenschaftliche Mitarbeiterin bei AgriLife Research in der Abteilung für Lebensmittelwissenschaft und -technologie des College of Agriculture and Life Sciences. "All diese Eigenschaften machen es im Vergleich zu anderen Brustkrebsarten wahrscheinlicher, dass er sich auf entfernte Organe ausbreitet und wieder auftritt.

Im Gegensatz zu anderen Brustkrebs-Subtypen fehlen bei dreifach negativem Brustkrebs Östrogenrezeptoren, Progesteronrezeptoren und die Expression des HER2-Proteins, eines wachstumsfördernden Proteins, das das Wachstum und die Vermehrung von Zellen regulieren hilft.

Da diese molekularen Ziele fehlen, hat der Krebs weniger Behandlungsmöglichkeiten und metastasiert mit größerer Wahrscheinlichkeit in andere Organe, insbesondere in die Lunge und das Gehirn, so Noratto.

Tumorwachstum, Metastasierung und Genaktivität

Anstatt sich nur auf die Tumorgröße zu konzentrieren, haben die Forscher die Studie so konzipiert, dass sowohl das Tumorwachstum als auch die Metastasierung, die Hauptursache für krebsbedingte Todesfälle, untersucht werden.

"Dies ist wichtig, weil die Letalität von Krebs in erster Linie auf die Metastasierung zurückzuführen ist", sagte Noratto. "Ein großer Primärtumor, der keine Metastasen bildet, ist möglicherweise besser kontrollierbar oder sogar heilbar, wenn er entfernt wird.

Um zu testen, ob Anthocyane sowohl das Tumorwachstum als auch die Ausbreitung beeinflussen können, wurden Mäuse in vier Behandlungsgruppen eingeteilt: eine Kontrollgruppe, eine Gruppe, die vor der Tumorimplantation Anthocyane erhielt, eine Gruppe, die nach der Tumorentwicklung mit dem Chemotherapeutikum Doxorubicin behandelt wurde, und eine Gruppe, die sowohl Anthocyane als auch Chemotherapie erhielt.

Auf diese Weise konnten die Forscher Anthocyane als Präventionsstrategie untersuchen und feststellen, ob sie die Wirksamkeit der Chemotherapie verstärken können.

Sie fanden heraus, dass Mäuse, die vor der Tumorimplantation anthocyanreiche dunkle Süßkirschenextrakte erhielten, ein langsameres Tumorwachstum ohne spürbare Nebenwirkungen zeigten und dass die behandelten Mäuse während des gesamten Studienzeitraums weiter an Gewicht zulegten.

Im Vergleich dazu verloren Mäuse, die nur mit Chemotherapie behandelt wurden, manchmal an Gewicht, und das Tumorwachstum verlangsamte sich im weiteren Verlauf der Studie. Wurden die Anthocyane mit der Chemotherapie kombiniert, verlangsamte sich das Tumorwachstum früher und die Mäuse behielten ihr Gewicht bei.

Zusätzlich zu diesen physischen Veränderungen untersuchten die Forscher die Genexpression in den Tumoren, was sich darauf bezieht, welche Gene in den Krebszellen ein- oder ausgeschaltet werden, und dazu beiträgt, festzustellen, welche spezifischen zellulären Prozesse von den Anthocyanen der dunklen Süßkirsche beeinflusst werden, so Noratto.

Die Studie ergab, dass Anthocyane, ob allein oder in Kombination mit einer Chemotherapie, die Aktivität von Genen verringerten, die mit der Krebsausbreitung und der Therapieresistenz in Verbindung gebracht werden, einem Prozess, bei dem sich Krebszellen anpassen, um trotz der Behandlung zu überleben.

Darüber hinaus verringerte die Behandlung mit Anthocyanen die Ausbreitung des Krebses auf die Lunge stärker als dies ohne Behandlung oder mit Chemotherapie allein der Fall war. Die Behandlung verringerte auch die Wahrscheinlichkeit der Ausbreitung des Krebses auf andere Organe, einschließlich Leber, Herz, Nieren und Milz, obwohl die Anzahl und Größe der Tumore bei den einzelnen Tieren unterschiedlich war.

Was die Gewebeanalyse ergab

Um besser zu verstehen, wie sich diese molekularen Veränderungen in physische Veränderungen des Krebses umwandelten, stützte sich das Forschungsteam auf die Histologie - die Untersuchung von Gewebeproben unter dem Mikroskop - unter der Leitung von Dr. Lauren Stranahan, einer Veterinärpathologin der VMBS.

Mit diesem Ansatz untersuchte Stranahan, wie schnell sich die Krebszellen teilten - ein Maß, das als mitotischer Index bekannt ist - und wie stark jedes Organ von metastatischen Krebszellen infiltriert war und ob diese Gewebeschäden die Organfunktion beeinträchtigen könnten.

"Einige Tumore hatten eine höhere Mitoserate, sie teilten sich also schneller", sagte sie.

Einige Tumore zeigten auch Anzeichen von Nekrose oder Gewebetod, die auftreten können, wenn schnell wachsende Tumore ihre Blutversorgung übersteigen.

Neben der Tumorstruktur untersuchte Stranahan auch die Infiltration von Immunzellen, einschließlich T-Lymphozyten, Immunzellen, die eine wichtige Rolle bei der Erkennung und Zerstörung abnormaler Zellen, einschließlich Krebszellen, spielen.

"Wenn wir bewerten, wie aggressiv ein Krebs ist, können wir auch beurteilen, ob der Krebs in der Lage ist, die Anzahl der T-Zellen, die ihn verfolgen, zu reduzieren", sagte sie.

Aus der Ernährung stammende Substanzen als unterstützende Strategien

Ihre Ergebnisse bestätigen auch eine wachsende Erkenntnis in der Krebsforschung: Keine einzelne Behandlung ist für sich allein ausreichend.

"Was wir jetzt über Krebs wissen, ist, dass keine einzelne Behandlung gegen einen Krebs wirksam ist", sagte Stranahan. "Man muss eine Reihe verschiedener Behandlungen anwenden."

Im Rahmen dieses umfassenderen Ansatzes sagte Noratto, dass aus der Nahrung gewonnene Verbindungen dazu beitragen können, krebsbezogene Prozesse anzugehen, die von Standardtherapien nicht vollständig erfasst werden, und den Forschern zusätzliche Wege bieten, die sie neben den bestehenden Behandlungen erforschen können.

Eine durch Zusammenarbeit entstandene Studie

Stranahan sagte, die Studie zeige auch, wie die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Disziplinen die Forschung stärken kann, insbesondere wenn komplexe Krankheiten wie Krebs untersucht werden.

"Je mehr Menschen mit unterschiedlichen Fähigkeiten zusammenkommen, desto besser kann man eine Studie aus verschiedenen Blickwinkeln und einzigartigen Perspektiven bewerten, und desto stärker wird die Studie sein", sagte Stranahan.

Sie sagte auch, dass das Projekt zeigt, wie Veterinärpathologen eine wertvolle Rolle in einem breiten Spektrum von Forschungsbemühungen spielen können, nicht nur in solchen, die sich auf die Tiergesundheit konzentrieren.

"Wir leisten hier im (Texas A&M) Veterinary Medical Teaching Hospital eine Menge diagnostischer Arbeit für die Patienten, aber wir können auch eine Menge Forschungsarbeit leisten", sagte Stranahan.

Die Ergebnisse weisen zwar in vielversprechende neue Richtungen, doch sind weitere Forschungsarbeiten erforderlich, um besser zu verstehen, wie Anthocyane das Verhalten von Tumoren beeinflussen, einschließlich ihrer Sicherheit, Absorption und potenziellen Rolle neben bestehenden Krebsbehandlungen.

Neben den wissenschaftlichen Erkenntnissen spiegelt die Veröffentlichung auch die breitere Gemeinschaft wider, die die Forschung unterstützte und half, die Arbeit voranzutreiben.

"Diese Publikation ist dem Gedenken an Burdette Jerome 'BJ' Thurlby gewidmet, dem verstorbenen Präsidenten der Washington State Fruit Commission, dessen Enthusiasmus für wissenschaftliche Entdeckungen und Unterstützung der Kirschenforschung einen bleibenden Einfluss auf die Kirschenforschung und die wissenschaftliche Gemeinschaft hatte", sagte Noratto.