Studie definiert, wie die zirkadiane Uhr das Zellwachstum, den Stoffwechsel und die Tumorprogression beeinflusst
In einer neuen, von der University of California, Irvine, geleiteten Studie definieren Forscher, wie die zirkadiane Uhr das Zellwachstum, den Stoffwechsel und die Tumorprogression beeinflusst. Ihre Forschung zeigt auch, wie sich eine Störung der circadianen Uhr auf die Genomstabilität und Mutationen auswirkt, die kritische tumorfördernde Wege im Darm weiter vorantreiben können.
Die Studie mit dem Titel „Störung der zirkadianen Uhr treibt APC-Verlust der Heterozygotie zur Beschleunigung von Darmkrebs“ wurde heute in Science Advances veröffentlicht.
In dieser Studie fanden die Forscher heraus, dass sowohl genetische als auch umweltbedingte Störungen der zirkadianen Uhr zur Mutation des adenomatösen Polyposis coli (APC)-Tumorsuppressors beitragen, der in der überwiegenden Mehrheit der menschlichen Darmkrebsarten (CRC) vorkommt. APC-Punktmutationen, -Deletionen und -Loss-of-Heterozygotie (LOH)-Ereignisse wurden in etwa 80 Prozent der menschlichen CRC-Fälle berichtet, und es sind diese Mutationen, die die Initiierung der Entwicklung von Darmadenomen vorantreiben.
Als Gesellschaft sind wir mehreren Umweltfaktoren ausgesetzt, die unsere biologische Uhr beeinflussen, darunter Nachtschichtarbeit, längere Lichteinwirkung, Veränderungen des Schlaf-Wach-Zyklus und verändertes Essverhalten. Bemerkenswerterweise haben wir einen alarmierenden Anstieg bei mehreren jungen Krebserkrankungen, einschließlich Darmkrebs, beobachtet. Die zugrunde liegende Ursache dieser erhöhten Krebsinzidenz bei Erwachsenen zwischen 20 und 30 bleibt undefiniert. Basierend auf unseren Erkenntnissen glauben wir jedoch jetzt, dass die Störung der circadianen Uhr eine wichtige Rolle spielt.“
Selma Masri, PhD, Assistenzprofessorin für biologische Chemie an der UCI School of Medicine
Nach Angaben der National Institutes of Health gab es bei jungen Menschen einen alarmierenden Anstieg von Darmkrebs im Frühstadium. Heute werden fast 10 Prozent der CRC-Fälle bei Menschen unter 50 Jahren diagnostiziert, und dieser Trend ist stetig steigend. Zu den vermuteten Risikofaktoren gehören Umweltaspekte wie Lebensstil und Ernährungsfaktoren, von denen bekannt ist, dass sie die zirkadiane Uhr beeinflussen.
APC-Mutationen sind auch mit Second Hits in wichtigen onkogenen Signalwegen verbunden, darunter Kras, Braf, p53 und Smad4, und diese Mutationen treiben das Fortschreiten zum Adenokarzinom voran und tragen gemeinsam zum Fortschreiten der Krankheit bei. Unsere Ergebnisse deuten nun darauf hin, dass eine Störung der zirkadianen Uhr zusätzliche genomische Mutationen vorantreibt, die für die Beschleunigung von Darmkrebs entscheidend sind.
Die zirkadiane Uhr ist ein interner biologischer Schrittmacher, der zahlreiche physiologische Prozesse regelt. Die Forschung im Masri Lab konzentriert sich hauptsächlich darauf, wie die Störung der circadianen Uhr an der Entstehung und dem Fortschreiten bestimmter Krebsarten beteiligt ist. Forscher im Masri Lab betreiben aktiv weitere Forschungen, die darauf abzielen, zu definieren, wie sich die zirkadiane Uhr auf andere Krebsarten auswirkt.
Quelle:
Universität von Kalifornien – Irvine
Referenz:
Chun, SK, et al. (2022) Eine Störung der zirkadianen Uhr treibt den Apc-Verlust der Heterozygotie voran, um Darmkrebs zu beschleunigen. Wissenschaftliche Fortschritte. doi.org/10.1126/sciadv.abo2389.
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