Kategorie: Aus der Praxis

Im Fokus der modernen Krebsforschung steht vermehrt der veränderte Zuckerstoffwechsel von Tumorzellen. Da bösartige Gewebe für ihr Wachstum signifikant mehr Glukose benötigen als gesunde Zellen, suchen Wissenschaftler nach Wegen, diesen Stoffwechsel gezielt zu stören. Der Einfachzucker D-Mannose rückt dabei zunehmend in den Mittelpunkt präklinischer Untersuchungen.

Zuckerstoffwechsel und Tumorzellen

Bereits in den 1920er Jahren beschrieb Otto Warburg, dass viele Tumorzellen Glukose bevorzugt über den Weg der anaeroben Glykolyse verstoffwechseln. Da dieser Prozess im Vergleich zur Zellatmung weniger effizient ist, steigt der Glukosebedarf der Krebszellen drastisch an. Ein vollständiger Verzicht auf Glukose über die Nahrung ist jedoch nicht praktikabel, da auch gesundes Gewebe auf diesen Energieträger angewiesen ist.

Wirkungsweise von D-Mannose im Zellversuch

D-Mannose ist ein natürlich vorkommendes Monosaccharid (Hexose), das unter anderem in Früchten wie Preiselbeeren, Cranberrys oder Äpfeln sowie als Bestandteil von Zellmembranen vorkommt. Das biochemische Interesse erklärt sich wie folgt:

• Transport und Aufnahme: D-Mannose wird von Zellen über ähnliche Transporter wie Glukose aufgenommen.

• Hemmung der Glukoseverwertung: In Zellkultur- und Tiermodellen zeigte sich, dass eine hohe D-Mannose-Konzentration die Verwertung von Glukose in Tumorzellen beeinträchtigen kann, ohne die Energieversorgung von gesundem Gewebe im gleichen Ausmaß zu stören.

• Verstärkung von Therapien: In Laboruntersuchungen führte die Gabe von Mannose bei bestimmten Tumorarten zu einer erhöhten Empfindlichkeit gegenüber Chemotherapeutika (z. B. Cisplatin, Doxorubicin, 5-Fluorouracil) sowie Strahlentherapien.

Aktuelle Forschungsergebnisse aus Labor und Tiermodell

Mehrere internationale Arbeitsgruppen haben in den letzten Jahren detaillierte Mechanismen beschrieben:

• Tumorwachstum und Chemotherapie (2018): Eine Studie im Fachjournal Nature zeigte an Mäusen, dass die Gabe von Mannose das Wachstum verschiedener Tumorarten verlangsamen und die Wirkung von Chemotherapeutika verstärken konnte.

• Immuntherapie bei Brustkrebs (2022): Im Fachmagazin PNAS beschrieb eine Forschungsgruppe, dass D-Mannose in Zell- und Tiermodellen von tripel-negativem Brustkrebs den Abbau des immununterdrückenden Moleküls PD-L1 fördern und dadurch die T-Zell-Aktivität unterstützen kann.

• Darmgesundheit und Entzündungen (2018 / 2024): Neben Untersuchungen zu Krebserkrankungen existieren präklinische Studien (z. B. in Cell Reports und Food & Function), die Effekte von D-Mannose auf die Zusammensetzung der Darmmikrobiota sowie auf Entzündungsprozesse bei experimenteller Colitis im Tiermodell untersuchten.

Fazit

Präklinische Daten weisen darauf hin, dass D-Mannose ein interessanter Ansatzpunkt für ergänzende Therapiekonzepte sein könnte. Derzeit wird in weiteren wissenschaftlichen Studien geprüft, inwieweit sich diese Ergebnisse aus dem Labor auf den menschlichen Organismus übertragen lassen.

Hinweis: Dieser Beitrag dient ausschließlich der neutralen Information über den aktuellen Stand der wissenschaftlichen Grundlagenforschung. Er stellt keine medizinische Empfehlung oder Behandlungsanweisung dar.

Quellen:

Gonzalez, P. S., et al. (2018). Mannose impairs tumour growth and enhances chemotherapy. Nature, 563, 719–723.

Harada, Y., et al. (2023). Metabolic clogging of mannose triggers dNTP loss and genomic instability in human cancer cells. eLife, 12, e83870.

Zhang, R., et al. (2022). D-mannose facilitates immunotherapy and radiotherapy of triple-negative breast cancer via degradation of PD-L1. PNAS, 119(52), e2114851119.

Al Hadeethi, S., et al. (2023). Mannose Inhibits the Pentose Phosphate Pathway in Colorectal Cancer and Enhances Sensitivity to 5-Fluorouracil Therapy. Cancers, 15(8), 2268

Luo, H., et al. (2022). Mannose enhances the radio-sensitivity of esophageal squamous cell carcinoma. Discovery Oncology, 13, 1.

Sharma, V., et al. (2018). Mannose Alters Gut Microbiome, Prevents Diet-Induced Obesity, and Improves Host Metabolism. Cell Reports, 24(12), 3087–3098.

Zhang, H., et al. (2024). D-Mannose promotes recovery from experimental colitis by inducing AMPK phosphorylation. Food & Function, 15. 8.

Lieu, E. L., et al. (2021). Fructose and Mannose in Inborn Errors of Metabolism and Cancer. Metabolites, 11(8), 479. 9.

Nan, F., et al. (2022). Mannose: A Sweet Option in the Treatment of Cancer and Inflammation. Frontiers in Pharmacology, 13, 877543.

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