Krebszellen regulieren ihren Energiehaushalt, um auch bei Nährstoffmangel weiterzuwachsen

Forschende untersuchten, wie sich ein Mangel an Aminosäuren oder Fetten auf den Energiehaushalt von Krebszellen auswirkt. Im Fokus stand das Verhältnis zweier Moleküle, die als zelluläre Energieanzeige fungieren: NAD+ und NADH. Die Studie, veröffentlicht in eLife, zeigt, dass bestimmte Krebszellen auf einen Mangel an Serin – einer Aminosäure, die für den Aufbau von Proteinen und anderen Molekülen benötigt wird – reagieren, indem sie die mitochondriale Atmung ankurbeln, also den Prozess, mit dem Zellen in ihren Mitochondrien Energie erzeugen. Dadurch steigen die NAD+-Spiegel, was der Zelle ermöglicht, Serin eigenständig zu synthetisieren.

Nicht alle Krebszellen reagieren gleich

Die Reaktion fiel je nach Zelltyp unterschiedlich aus. Zellen, die ihre mitochondriale Atmung steigern konnten, produzierten unter Serinmangel mehr Serin und vermehrten sich besser als Zellen ohne diese Fähigkeit. Dieser Unterschied war unabhängig davon, wie stark die Zellen das Enzym exprimierten, das normalerweise zur Serinsynthese eingesetzt wird. Auch ein Lipidmangel erhöhte das NAD+/NADH-Verhältnis in einigen Zellen über denselben Signalweg – darunter auch in Zellen, die auf Serinmangel nicht angesprochen hatten.

Mehrere Nährstoffe bestimmen gemeinsam das Wachstum von Krebszellen

Die Forschenden schlussfolgern, dass die gesamte Nährstoffzusammensetzung der unmittelbaren Tumorumgebung das Wachstumsverhalten einer Krebszelle prägt – nicht ein einzelner Nährstoff allein. Sie schlagen vor, dass ihre Befunde einen Rahmen bieten, um besser zu verstehen, warum das Verhalten von Krebszellen so schwer vorherzusagen ist. Ob dieser Mechanismus als Angriffspunkt für Therapien taugt, wurde in der Studie nicht untersucht.

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