Bioaktivität von Apfelsaft und Apfelinhaltsstoffen zur Prävention von Dickdarmkrebs

Dickdarmkrebs steht in Deutschland an zweiter Stelle aller Krebsneuerkrankungen. Das Dickdarmkrebsrisiko wird wesentlich durch Lebensstilfaktoren wie Ernährung und körperliche Aktivität mitbestimmt. Die Energiegleichgewicht scheint dabei eine wesentliche Rolle zu spielen. Übergewicht, hoher Alkoholkonsum und metabolische Störungen, wie sie bei Typ-2 Diabetes zu beobachten sind, erhöhen das Risiko. Dagegen können regelmäßige körperliche Aktivität, Ballaststoff-reiche Lebensmittel und möglicherweise Obst und Gemüse mit ihren sekundären Pflanzenstoffen das Risiko für Dickdarmkrebs senken. Die zugrunde liegenden vorbeugenden Mechanismen umfassen sowohl antioxidative als auch entzündungshemmende Prozesse.

Ziel dieses Projektes war, den Einfluss von Apfelsaft auf solche Prozesse zu untersuchen, die einen direkten Einfluss auf die Entstehung sowie die Entwicklung von Dickdarmkrebs haben. Der Aspekt der Adipositas-bedingten und Diabetes mellitus Typ 2-assoziierten Risikofaktoren der Krebsentstehung wurde im Tiermodell und beim Menschen untersucht. Durch ein besseres Verständnis der beeinflussbaren Lebensstil-assoziierten Mechanismen können fundierte Empfehlungen für die Prävention von Dickdarmkrebs abgeleitet werden.

In einem Tiermodell der mittels 1,2-Dimethylhydrazin selektiv induzierten Dickdarmkrebsentstehung wurden die Effekte von Apfelsaft (naturtrüb oder klar) sowie Apfelsaftfraktionen (Trubstoffe, Polyphenole) auf verschiedene für die Krebsentstehung relevante Biomarker untersucht. Die Ergebnisse der Studien zeigen eindeutig, dass in erster Linie die Intervention mit trübem Apfelsaft, nicht jedoch mit dem klaren Apfelsaft, genotoxische Schäden am Dickdarmepithel, die Hyperproliferation des Epithels sowie die Größe und Häufigkeit von Krebsvorstufen im Dickdarm reduziert. Während der naturtrübe Apfelsaft diese Bioaktivität zeigt, können die einzelnen Komponenten von trübem Apfelsaft, Trubstoff und Polyphenole, die beobachteten Effekte nicht erklären.

Im weiteren Verlauf des Projektes wurde ein Tiermodell in der adipösen Zucker-Ratte etabliert und charakterisiert. In diesem Modell führen Adipositas-assoziierte metabolische Risikofaktoren zu einer Verstärkung verschiedener Parameter der Kolonkarzinogenese. Im Rahmen der Charakterisierung dieses Tiermodells konnte gezeigt werden, dass sowohl der adipöse Genotyp als auch die Energieaufnahme wesentlichen Einfluss auf die Krebsentstehung im Dickdarm der Zucker-Ratte haben (4, 5). In diesem Tiermodell ist der Einfluss der Adipositas-assoziierten Faktoren auf die Krebsentstehung so stark ausgeprägt, dass eine gewisse krebspräventive Wirkung durch Apfelsaft nur bei dünnen Tieren, nicht jedoch bei dicken Tieren zu beobachten war (4,6).

Schließlich wurde in zwei humanen Interventionsstudien die Wirkung des trüben Apfelsaftes im Vergleich zu einem isokalorischen Kontrollgetränk auf das Adipositas‑assoziierte Dickdarmkrebsrisiko anhand zahlreicher Parameter des Fett‑ und Glukosestoffwechsels sowie der Adipokin‑Plasmakonzentrationen bei adipösen Männern (BMI ≥ 27 kg/m2) und bei Typ 2 Diabetikern untersucht. Der Verzehr von trübem Apfelsaft im Vergleich zum Kontrollgetränk schützt vor genotoxischen Schäden in Blutlymphozyten der Adipösen. Andere Parameter blieben unbeeinflusst. Auch bei den Diabetikern wurde dieser antigenotoxische Effekt in den Blutlymphozyten beobachtet. Darüber hinaus war die Blutzuckerverwertung bei den Diabetikern durch naturtrüben Apfelsaft nachweislich verbessert.

Fazit: Diese Ergebnisse zeigen, dass der naturtrübe Apfelsaft dem klaren Apfelsaft bezüglich Krebs-präventiver Eigenschaften überlegen ist. Allerdings wurde bei den Tierstudien auch deutlich, dass Faktoren der Energiehomöostase dominant gegenüber den protektiven Faktoren des trüben Apfelsaftes sein können. Hingegen reduzierte in der Humanstudie der Verzehr von trübem Apfelsaft das Ausmaß von genotoxischen Schäden in Blutlymphozyten, was als Hinweis auf ein krebspräventives Potential beim Menschen interpretiert werden kann. Darüber hinaus verbesserte sich die Glukosetoleranz bei Diabetikern.

Förderung

Bundesministerium für Bildung und Forschung