voedt suiker rechtstreeks kankersoorten, waardoor hun groei wordt gestimuleerd? het antwoord lijkt in ieder geval 'ja' te zijn bij muizen, volgens een onderzoek onder leiding van onderzoekers van baylor college of medicine en weill cornell medicine. hun onderzoek, gepubliceerd in science, toonde aan dat het consumeren van een dagelijkse bescheiden hoeveelheid fructose-glucosestroop – het equivalent van mensen die dagelijks ongeveer 350 ml van een met suiker gezoete drank drinken – de groei van darmtumoren versnelt in muismodellen van de ziekte. onafhankelijk van obesitas. het team ontdekte ook het mechanisme waarmee de consumptie van suikerhoudende dranken de groei van kanker direct kan voeden, wat potentiële nieuwe therapeutische strategieën suggereert.
 
“een toenemend aantal observationele onderzoeken heeft het bewustzijn vergroot van het verband tussen de consumptie van suikerhoudende dranken, zwaarlijvigheid en het risico op colorectale kanker”, zegt co-corresponderende auteur dr. jihye yun, assistent-professor moleculaire en menselijke genetica bij baylor. “de huidige gedachte is dat suiker schadelijk is voor onze gezondheid, vooral omdat te veel consumeren kan leiden tot obesitas. we weten dat obesitas het risico op vele soorten kanker verhoogt, waaronder colorectale kanker; we waren er echter niet zeker van of er een direct en causaal verband bestond tussen suikerconsumptie en kanker. daarom besloot ik deze belangrijke vraag te beantwoorden toen ik postdoc was in het dr. lewis cantley-lab van weill cornell medicine.”
 
eerst genereerden yun en haar collega's een muismodel van darmkanker in een vroeg stadium waarbij het apc-gen is verwijderd. “apc is een poortwachter op het gebied van darmkanker. het verwijderen van dit eiwit is als het verwijderen van de remmen van een auto. zonder dit stoppen normale darmcellen niet met groeien en sterven ze niet, waarbij ze tumoren in een vroeg stadium vormen, poliepen genoemd. meer dan 90% van de patiënten met colorectale kanker heeft dit type apc-mutatie”, aldus yun.
 
met behulp van dit muismodel van de ziekte testte het team het effect van de consumptie van met suiker gezoet water op de ontwikkeling van tumoren. het gezoete water bestond voor 25% uit fructose-glucosestroop, de belangrijkste zoetstof van suikerhoudende dranken die mensen consumeren. fructose-glucosestroop bestaat uit glucose en fructose in een verhouding van 45:55.
 
toen de onderzoekers de suikerhoudende drank in de waterfles voorzagen zodat de muizen van het apc-model naar believen konden drinken, kwamen de muizen binnen een maand snel aan in gewicht. om te voorkomen dat de muizen zwaarlijvig zouden worden en de dagelijkse consumptie van één blikje frisdrank na te bootsen, gaven de onderzoekers de muizen eenmaal per dag oraal een bescheiden hoeveelheid suikerhoudend water met een speciale injectiespuit. na twee maanden werden de muizen van het apc-model die suikerhoudend water kregen niet zwaarlijvig, maar ontwikkelden ze tumoren die groter en van hogere kwaliteit waren dan die in modelmuizen die met gewoon water werden behandeld.
 
“deze resultaten suggereren dat wanneer de dieren zich in een vroeg stadium van tumoren in de darmen bevinden – wat bij veel jongvolwassen mensen toevallig en zonder voorafgaande kennisgeving kan voorkomen – het consumeren van zelfs bescheiden hoeveelheden fructose-glucosestroop in vloeibare vorm de tumorgroei en -progressie kan stimuleren. onafhankelijk van obesitas,” zei yun. “verder onderzoek is nodig om deze ontdekking naar mensen te vertalen; onze bevindingen in diermodellen suggereren echter dat chronische consumptie van suikerhoudende dranken de tijd die nodig is om kanker te ontwikkelen kan verkorten. bij mensen duurt het gewoonlijk 20 tot 30 jaar voordat colorectale kanker uitgroeit van goedaardige tumoren in een vroeg stadium tot agressieve kankers.”
 
“deze waarneming in diermodellen zou kunnen verklaren waarom de toegenomen consumptie van zoete dranken en andere voedingsmiddelen met een hoog suikergehalte in de afgelopen dertig jaar correleert met een toename van colorectale kankers bij 25- tot 50-jarigen in de verenigde staten”, zegt cantley. , mede-corresponderende auteur, voormalig mentor van yun en hoogleraar kankerbiologie in de geneeskunde en directeur van het sandra en edward meyer cancer center bij weill cornell medicine.
 
het team onderzocht vervolgens het mechanisme waarmee deze suiker de tumorgroei bevorderde. ze ontdekten dat de muizen van het apc-model die een bescheiden hoeveelheid fructose-glucosestroop kregen, grote hoeveelheden fructose in hun dikke darm hadden. "we hebben waargenomen dat suikerhoudende dranken de niveaus van fructose en glucose in respectievelijk de dikke darm en het bloed verhoogden en dat tumoren zowel fructose als glucose efficiënt via verschillende routes konden opnemen."
 
met behulp van geavanceerde technologieën om het lot van glucose en fructose in tumorweefsels te traceren, toonde het team aan dat fructose eerst chemisch werd veranderd en dat dit proces het vervolgens mogelijk maakte om op efficiënte wijze de productie van vetzuren te bevorderen, die uiteindelijk bijdragen aan de tumorgroei.
 
“in de meeste eerdere onderzoeken werd alleen glucose of fructose gebruikt om het effect van suiker op dieren of cellijnen te bestuderen. we dachten dat deze aanpak niet weerspiegelde hoe mensen daadwerkelijk suikerhoudende dranken consumeren, omdat noch dranken, noch voedingsmiddelen alleen maar glucose of fructose bevatten. ze hebben zowel glucose als fructose in vergelijkbare hoeveelheden bij elkaar”, zei yun. “onze bevindingen suggereren dat de rol van fructose in tumoren erin bestaat de rol van glucose bij het aansturen van de vetzurensynthese te versterken. de resulterende overvloed aan vetzuren kan mogelijk door kankercellen worden gebruikt om celmembranen en signaalmoleculen te vormen, om te groeien of om ontstekingen te beïnvloeden.”
 
om te bepalen of het fructosemetabolisme of de verhoogde vetzuurproductie verantwoordelijk was voor door suiker geïnduceerde tumorgroei, hebben de onderzoekers apc-modelmuizen aangepast zodat ze genen missen die coderen voor enzymen die betrokken zijn bij fructosemetabolisme of vetzuursynthese. eén groep muizen van het apc-model miste het enzym khk, dat betrokken is bij het fructosemetabolisme, en een andere groep miste het enzym fasn, dat betrokken is bij de vetzuursynthese. ze ontdekten dat muizen die een van deze genen misten, geen grotere tumoren ontwikkelden, in tegenstelling tot muizen van het apc-model, wanneer ze dezelfde bescheiden hoeveelheden fructose-glucosestroop kregen.
 
"deze studie onthulde het verrassende resultaat dat colorectale kankers gebruik maken van fructose-glucosestroop, het belangrijkste ingrediënt in de meeste suikerhoudende frisdranken en veel andere bewerkte voedingsmiddelen, als brandstof om de snelheid van tumorgroei te verhogen," zei cantley. “hoewel veel onderzoeken het verhoogde aantal gevallen van colorectale kanker in verband hebben gebracht met voeding, toont deze studie een direct moleculair mechanisme aan voor de correlatie tussen de consumptie van suiker en colorectale kanker.”
 
“onze bevindingen openen ook nieuwe mogelijkheden voor behandeling,” zei yun. “in tegenstelling tot glucose is fructose niet essentieel voor de overleving en groei van normale cellen, wat suggereert dat therapieën die zich richten op het fructosemetabolisme de moeite van het onderzoeken waard zijn. als alternatief zou het zoveel mogelijk vermijden van suikerhoudende dranken in plaats van te vertrouwen op medicijnen de beschikbaarheid van suiker in de dikke darm aanzienlijk verminderen.
 
hoewel verder onderzoek bij mensen nodig is, hopen yun en collega's dat dit onderzoek zal helpen het publieke bewustzijn te vergroten over de potentieel schadelijke gevolgen die de consumptie van suikerhoudende dranken heeft voor de menselijke gezondheid en zal bijdragen aan het verminderen van het risico en de sterfte aan colorectale kanker wereldwijd.
 
andere bijdragen aan dit werk zijn onder meer drs. sukjin yang, yumei wang en justin van riper met baylor, marcus goncalves (hoofdauteur), changyuan lu, jordan trautner, travis hartman, seo-kyoung hwang, charles murphy, roxanne morris, sam taylor, quiying chen, steven gross en kyu rhee , allemaal met weill cornell medicine, chantal pauli met het universitair ziekenhuis zürich, kaitlyn bosch met de icahn school of medicine op mount sinai, h carl lekaye met memorial sloan kettering cancer center, jatin roper met duke university en young kim met chonnam national university.
 
deze studie werd ondersteund door de national institutes of health, stand up 2 cancer, het cancer prevention and research institute of texas en het national cancer institute.