Prisma

Folgenreiche Mannose

Wie der Zucker auf Bienen und Tumore wirkt

Foto: Tobias/AdobeStock

us | Honigbienen sind Experten für Süßes. Ihr Honig besteht zu rund 80% aus den Zuckern Fructose und Glucose. Einen Zucker vertragen sie jedoch nicht: Mannose gehört wie Fructose und Glucose zu den Hexosen, ist aber dafür bekannt, Bienen zu töten. Den Bienen fehlt das Enzym Mannosephosphatisomerase (MPI), das notwendig ist, um Mannose zu verstoffwechseln. Strömen von außen große Mengen Mannose in ihre Zellen, wird der Glucose-Metabolismus gehemmt und der intrazelluläre ATP-Vorrat sinkt. Für Säuger ist Mannose dagegen essenziell. Es ist bekannt, dass Mannose eine hemmende Wirkung auf das Wachstum mancher Krebszellen ausübt und die Effektivität einer Chemotherapie steigern kann. Japanische Biochemiker haben die antiproliferativen Eigenschaften nun auf zellulärer Ebene beobachtet. Mittels CRISPR-Cas9-Technologie erzeugten sie MPI-Knockout-Zellen eines humanen Fibrosarkoms. Unter Mannose-Behandlung kam der Zellzyklus der Krebszellen fast vollständig zum Erliegen. Zellzyklusinhibitoren akkumulierten, während Proteine, die an der DNA-Synthese mitwirken, kaum noch exprimiert wurden. Eine Neusynthese von DNA-Nukleotiden fand kaum noch statt, was dazu führte, dass DNA-Schäden nur noch unzureichend repariert werden konnten. Die Forscher zeigten, dass die Mannose-behandelten Zellen anfälliger für eine Therapie mit dem Zyto­statikum cis-Platin wurden. Die antiproliferativen Effekte von Mannose hängen jedoch stark vom MPI-Status einer Zelllinie ab. Bevor Mannose effektiv in Verbindung mit einer Zytostatika-Therapie eingesetzt werden kann, ist daher weitere Forschung nötig um herauszufinden, welche Krebsarten nur über geringe oder keine MPI-Aktivität verfügen. |

Literatur

Harada Y et al. Metabolic clogging of mannose triggers dNTP loss and genomic instability in human cancer cells. Elife 2023;12:e83870

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