Rolle von Natriumbutyrat bei Dickdarmkrebs

Was ist Natriumbutyrat?

Das Natriumsalz der Buttersäure mit der chemischen Formel Na(C3H7COO) ist für seine vielfältigen Wirkungen auf kultivierte Säugetierzellen bekannt, darunter die Unterdrückung oder Induktion der Genexpression, die Induktion der Differenzierung und die Hemmung der Proliferation. Es wird als Natriumbutyrat bezeichnet. Es kann zur Bestimmung der Histon-Deacetylen-Aktivität in Chromatin, der Histon-Deacetylase-Aktivität der Klasse 1 (HDAC), insbesondere HDAC3, HDAC2 und HDAC1, sowie zur Behandlung von Zellen mit Butyrat eingesetzt werden.

Die Expression von Säugetiergenen wird durch die Hemmung der HDAC-Aktivität angeblich nur um 2 % beeinträchtigt. Natriumbutyrat liegt in Laboren üblicherweise als kristalliner, wasserlöslicher, weißer Feststoff vor. Sein unangenehmer und starker Geruch macht Natriumbutyrat so bekannt. Aus Sicherheitsgründen werden beim Umgang mit Natriumbutyrat Atemschutzmasken, Augenschutz und Handschuhe empfohlen. Natriumbutyrat ist in Parmesan und Butter enthalten und kommt auch in der menschlichen Ernährung vor. Es wird insbesondere in großen Mengen aus Ballaststoffen im Darm produziert. Der Verzehr von Hülsenfrüchten ist die häufigste Quelle für Natriumbutyrat im Darm.

Gesundheitliche Vorteile von Natriumbutyrat

Beugt Darmentzündungen vor

Butyrat besitzt entzündungshemmende und antioxidative Eigenschaften, die zu einem ausgeglichenen Darmmilieu beitragen. Es unterstützt die Darmschleimhaut, indem es geringe Entzündungsprozesse reguliert, die, wenn sie gestört werden, zu oxidativem Stress und erhöhtem Krebsrisiko führen können. Butyrat hemmt entzündungsfördernde Substanzen und reduziert so Schäden durch freie Radikale. Eine ausreichende Produktion ist auf butyratproduzierende Bakterien angewiesen, die von einer ballaststoffreichen Ernährung profitieren.

Zeigt Anti-Krebs-Wirkung

Natriumbutyrat stabilisiert das Darmmilieu und trägt so zur schützenden Wirkung von Ballaststoffen gegen Darmkrebs bei. Eine geringe Ballaststoffzufuhr kann die Butyratproduktion reduzieren, die Funktion der Dickdarmzellen beeinträchtigen und das Krebsrisiko erhöhen. Indem es die Dickdarmzellen mit Energie versorgt, unterstützt Butyrat deren Gesundheit, beugt der Tumorentwicklung vor und mildert krebsbedingte Entzündungssignale.

Stärkt die Darmschleimhaut und verhindert ein durchlässiges Darmsyndrom

Butyrat ist essenziell für eine gesunde Darmschleimhaut. Es fungiert als Barriere, die Nährstoffe in den Blutkreislauf lässt und gleichzeitig schädliche Verbindungen blockiert. Es versorgt die Darmzellen mit Nährstoffen und sorgt für die Integrität der Darmschleimhaut, was dem Leaky-Gut-Syndrom vorbeugt. Ballaststoffe, die von Darmmikroben fermentiert werden, spielen eine wichtige Rolle bei der Produktion dieser essentiellen Verbindung.

Was ist Darmkrebs?

Dickdarmkrebs ist eine Krebsart, die im Dickdarm (Kolon) oder Rektum beginnt. Dickdarm und Rektum bilden den unteren Teil des Verdauungssystems. Laut den Centers for Disease Control and Prevention (CDC) ist diese Krebsart allgemein als kolorektales Karzinom bekannt.

Überraschenderweise ist es die dritthäufigste Krebsart in den USA, wenn bestimmte häufige Hautkrebsarten ausgeschlossen werden.

Die Stadien dieser Krebsart reichen von Stadium 0 (frühestes Stadium) bis Stadium 4, dem fortgeschrittensten Stadium der Erkrankung.

Dickdarmkrebs beginnt im letzten Abschnitt des Verdauungstrakts, dem Dickdarm, und betrifft vor allem ältere Erwachsene. Diese Krebsart kann jedoch in jedem Alter auftreten. Im Dickdarm bilden sich zunächst gutartige, knotenartige Ansammlungen, sogenannte Polypen.

Diese Polypen entwickeln sich dann zu krebsartigen Knoten, die Dickdarmkrebs verursachen können. Ein Polyp kann nur wenige Symptome hervorrufen, und diese sind von geringer Größe. Vor der Entstehung von Dickdarmkrebs empfehlen Ärzte häufig die Erkennung und Entfernung von Polypen sowie regelmäßige Vorsorgeuntersuchungen. Neben chirurgischen Eingriffen können auch die zielgerichtete Immuntherapie und Chemotherapie sowie Strahlentherapie zur Behandlung von Dickdarmkrebs eingesetzt werden. Dickdarmkrebs wird zusammen mit dem im Enddarm beginnenden Rektumkarzinom (kolorektales Karzinom) bezeichnet.

Symptome

Unerklärlicher Gewichtsverlust, Müdigkeit oder Schwäche, das Gefühl, dass sich der Darm nicht entleert, anhaltende Bauchbeschwerden mit Schmerzen, Blähungen oder Krämpfen, Blut im Stuhl oder rektale Blutungen sowie Verstopfung oder Durchfall sowie eine veränderte Stuhlkonsistenz sind einige der Symptome und Anzeichen, die auf Dickdarmkrebs hinweisen. Je nach Lokalisation und Größe des Krebses sind die Symptome häufig deutlich wahrnehmbar, im Frühstadium treten jedoch oft keine Symptome auf.

Frühe Stadien von Dickdarmkrebs äußern sich durch:

Verstopfung
Durchfall
Veränderungen der Stuhlfarbe
Veränderungen der Stuhlform, z. B. verengter Stuhl
Blut im Stuhl
Blutungen aus dem Rektum
Übermäßige Blähungen
Bauchkrämpfe
Bauchschmerzen

Spätere Stadien von Dickdarmkrebs äußern sich durch:

• Übermäßige Müdigkeit
• Unerklärliche Schwäche
• Ungewollter Gewichtsverlust
• Veränderungen des Stuhls, die länger als einen Monat anhalten
• Das Gefühl, dass sich der Darm nicht vollständig entleert Erbrechen

Metastasierter oder sich im Körper ausgebreiteter Dickdarmkrebs äußert sich zusätzlich durch:

• Gelbsucht (Gelbfärbung von Augen und Haut)
• Schwellungen in Händen und Füßen
• Atembeschwerden
• Chronische Kopfschmerzen
• Verschwommenes Sehen
• Knochenbrüche
• Ursachen

Die Ursache von Dickdarmkrebs ist Ärzten im Allgemeinen unbekannt. Man könnte jedoch sagen, dass Veränderungen oder Mutationen in der DNA einer gesunden Zelle den Beginn von Dickdarmkrebs darstellen. Die DNA einer Zelle enthält Anweisungen für ihre Funktionen. Beschädigte DNA kann jedoch Krebszellen verursachen.

Die Speicherung von Zellen bei Bedarf ist die normale Funktion gesunder Zellen. Eine Zelle mit beschädigter DNA teilt sich jedoch auch dann weiter, wenn der Körper keine neuen Zellen benötigt. Nach der Ansammlung der Zellen entsteht ein Tumor. Umliegendes Gewebe wird häufig von den Krebszellen zerstört, wenn diese versuchen zu wachsen und in das Gewebe einzudringen.

Die als Metastasen bezeichneten Ablagerungen entstehen, wenn die Krebszellen in andere Körperteile wandern. Es wurde festgestellt, dass eine Überexpression von VEGF und EGFR sowie eine BRAF-Mutation mit einer erhöhten Inzidenz und einer schlechten Prognose von Dickdarmkrebs verbunden sind.

Natriumbutyrat und seine Rolle bei der Behandlung von Dickdarmkrebs

Die bakterielle Fermentation unverdaulicher Ballaststoffe erzeugt die kurzkettige Fettsäure Natriumbutyrat (NaB). Diese hat nachweislich eine antitumorale Wirkung auf verschiedene Tumorarten, darunter auch Darmkrebs (CRC). Die Rolle von Thioredoxin-1 (TRX-1) bei der durch Natriumbutyrat (NaB) induzierten antitumoralen Wirkung ist noch nicht vollständig geklärt. Koloniebildungstests und das Cell Counting Kit-8 (CCK-8) wurden eingesetzt, um die Auswirkungen von Natriumbutyrat auf das Wachstum der Darmkrebszelllinien HT29 und SW480 zu untersuchen. Natriumbutyrat (NaB) verringert die Proteinexpression von TRX-1 signifikant und hemmt das Zellwachstum in Darmkrebszellen, nicht jedoch in normalen Kolonepithelzellen. Die Herunterregulierung von TRX-1 steht den durchgeführten Studien zufolge in direktem Zusammenhang mit der Antitumorwirkung von Natriumbutyrat (NaB).