Die Rolle von Vitamin B5 in Brustkrebszellen

Ein wichtiges krebsauslösendes Gen ist MYC, das für einen Transkriptionsfaktor codiert. Wenn es in Zellen besonders aktiv ist, stört es normale Prozesse und treibt das Zellwachstum an. Zudem macht es Tumorzellen von bestimmten Nährstoffen wie Vitamin B5 abhängig.

Vitamin B5 wird auch als Pantothensäure bezeichnet und kommt in fast allen Lebensmitteln, vor allem in Fleisch, Leber, Fisch, Vollkornprodukten, Hülsenfrüchten, Eiern und Nüssen, vor. Wie sich der Nährstoff auf die Stoffwechselprozesse in Tumorzellen auswirkt, hat ein Forschungsteam des Alternsforschungs-Exzellenzclusters CECAD der Universität zu Köln und des britischen Francis Crick Institutes, der britischen National Physical Laboratory (NPL) und dem Imperial College London untersucht. Die Ergebnisse sind im Fachjournal »Nature Metabolism« erschienen.

Für die Untersuchung entwickelte das Team um Dr. Peter Kreuzaler, Köln, ein vereinfachtes Tumormodell mit zwei Zelltypen: Einer exprimiert viel MYC, der andere hatte wenig MYC. Mithilfe der bildgebenden Massenspektrometrie stellten die Forschenden fest, dass sich Vitamin B5 in den Bereichen, wo viel MYC vorliegt, anreichert. Dieses konnten sie sowohl bei Mäusen, in die menschliche Tumoren transplantiert worden waren, als auch in Biopsien von Patientinnen mit Brustkrebs beobachten.

MYC reguliert dabei die Expression eines Multivitamintransporters (SLC5A6) hoch, was die Anreicherung von Vitamin B5 in den Zellen bewirkt, heißt es in der Publikation. Die Forschenden konnten in Tierversuchen zeigen, dass eine Überexpression von SLC5A6 allein ein verstärktes Zellwachstum und eine Verschiebung in Richtung Biosynthese bewirken kann. Umgekehrt konnte eine reduzierte Aufnahme von Vitamin B5 mit der Nahrung viele MYC-vermittelte metabolische Veränderungen umkehren.

So wuchsen bei Mäusen die Tumoren aus MYC-inaktiven und MYC-aktiven Tumorzellen langsamer, wenn sie eine Vitamin-B-freie Nahrung mit den Hauptbestandteilen Maisstärke, Casein und Maltodextrin erhielten als bei Tieren, die die gleiche Nahrung mit Vitamin-B5-Zusatz gefüttert bekamen. Normalerweise wachsen MYC-aktive Zellen schneller als MYC-inaktive, doch ohne Vitamin-B5 verloren sie ihren Wachstumsvorteil. Dasselbe passierte auch im menschlichen Brustkrebsgewebe, wenn es in Mäuse übertragen worden war.

Das Team geht davon aus, dass der Effekt auf das Tumorwachstum mit der Schlüsselrolle von Vitamin B5 im Stoffwechsel zurückgeht. Intrazellulär wird das Vitamin in Coenzym A umgewandelt, das vor allem für den Fettstoffwechsel, aber auch für viele weitere metabolische Prozesse wichtig ist.

Die Forschenden hoffen, dass die Erkenntnisse zu der Entwicklung therapeutischer Ansätze bei Brustkrebs führen können. »Unsere Arbeit belegt somit, dass die Verfügbarkeit von Vitaminen und Cofaktoren einen potenziellen Engpass bei der Tumorprogression darstellt, der therapeutisch genutzt werden kann«, heißt es in der Publikation. Die Vitamin-B5-Zufuhr über die Ernährung einzuschränken, sei aber kein guter Weg, betont das Team in einer Mitteilung der Universität zu Köln, da eine gute, ausgewogene Ernährung für Krebspatienten wichtig sei. Die Forschenden suchen nun nach Strategien, um die Tumoren gezielt zu schwächen, ohne das Immunsystem zu beeinträchtigen.