In einer neuen Studie fanden Forscher der Stanford University School of Medicine in den Vereinigten Staaten und der University of Tokyo in Japan heraus, dass eine Ernährung, die hämatopoetische Stammzellen erschöpft, eine Knochenmarktransplantation ohne Chemo- oder Strahlentherapie möglich machen kann.
Die Forscher zeigten, dass eine Ernährung ohne die essentielle Aminosäurevalinkann die hämatopoetische Stammzellpopulation bei Mäusen effektiv dezimieren, was es diesen Mäusen ermöglicht, erfolgreich hämatopoetische Stammzelltransplantationen von anderen Mäusen zu erhalten. Sie bestätigten im Labor auch, dass künstliche Blutstammzellen von einem Valinmangel betroffen sind, was darauf hindeutet, dass die gleiche Behandlung auch beim Menschen wirksam sein könnte.
Die entsprechenden Forschungsergebnisse wurden am 20. Oktober 2016 im Journal Science unter dem Titel des Papers"Depleting diätetisches Valin erlaubt nonmyeloablative mouse hematopoetic stem cell transplant" online veröffentlicht. Die erste Autorin des Papiers ist Yuki Taya, eine ehemalige Doktorandin der Universität Tokio. Die korrespondierenden Autoren des Papiers sind Dr. Hiromitsu Nakauchi, Professor für Genetik an der Stanford University School of Medicine, und Dr. Satoshi Yamazaki, außerordentlicher Professor des Center for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine, University of Tokyo.
Wirksamkeit einer Valin-Mangel-Diät
Nakauchi sagte,"Knochenmarktransplantation ist eine Behandlung mit toxischen Nebenwirkungen. Wir müssen dies tun, um tödliche Krankheiten zu behandeln, aber die Lebensqualität nach der Behandlung ist oft nicht so gut.&Zitat;
Er fügte hinzu:"Im Vergleich zu Chemo- oder Strahlentherapie scheint die Toxizität einer valinarmen Ernährung viel geringer zu sein. Die Mäuse, die eine Strahlentherapie erhielten, sahen schlimmer aus. Sie konnten nicht schwanger werden und überlebten weniger als ein Jahr. Sie wurden jedoch mit einem Mangel an Valin gefüttert. Mäuse, die die Aminosäurendiät erhalten, können schwanger werden und haben nach Erhalt der Transplantation eine normale Lebensdauer.&Zitat;
Nakauchi sagte, dass die Wirksamkeit einer Diät mit Valin-Mangel spezifisch für hämatopoetische Stammzellen ist, aber es scheint, dass auch andere Arten von Stammzellen betroffen sein können, wie Haarfollikel-Stammzellen und einige T-Zellen. Er sagte, dass, obwohl auch andere Arten von Stammzellen betroffen sein könnten, diese Auswirkungen nicht so weit verbreitet oder schwerwiegend seien wie die, die durch Chemotherapie oder Strahlentherapie verursacht werden.
Nakauchi interessiert sich besonders für eine Art von Stammzellen, die von einem Valinmangel betroffen sein können. Nakauchi sagte, dass, wenn Leukämie-Stammzellen auch empfindlich auf Valin-Mangel reagieren, dies die Tür zur Entwicklung einer Diättherapie für diese Blutkrebsarten öffnen könnte.
In dieser neuen Studie testeten Yamazaki, Nakauchi und ihre Kollegen die Wirkung des Vorhandenseins oder Fehlens bestimmter Aminosäuren auf hämatopoetische Stammzellen. Sie fanden heraus, dass der Mangel an Valin oder einer anderen Aminosäure, Cystein, in den Laborschalen das Wachstum von hämatopoetischen Stammzellen der Maus unmöglich macht.
Anschließend konstruierten die Forscher ein Mäusefutter, dem nur diese spezifischen Aminosäuren fehlten, und fütterten die Mäuse 4 Wochen lang mit dem Futter. Sie fanden heraus, dass eine Diät ohne Valin anstelle einer Diät ohne Cystein die hämatopoetischen Stammzellen dieser Mäuse erschöpfte.
Nakauchi sagte:"Im Gegensatz zu Valin ist Cystein keine essentielle Aminosäure, was bedeutet, dass der Körper etwas Cystein herstellen kann. Das gesamte Valin, das wir benötigen, stammt jedoch aus unserer Ernährung.&Zitat;
Die aktuelle Ernährungsmethode ergänzt andere Studien, die kürzlich von Wissenschaftlern der Stanford University veröffentlicht wurden, in denen Antikörper anstelle von Chemo- oder Strahlentherapie verwendet werden, um hämatopoetische Stammzellen in Vorbereitung auf eine Knochenmarktransplantation zu entfernen. Nakauchi sagte:"Diese beiden Methoden können sogar zusammen verwendet werden, um eine effektivere und sanftere Behandlung zu ermöglichen.&Zitat;
Er sagte, dass der Mechanismus, durch den ein Aminosäuremangel hämatopoetische Stammzellen beeinflusst, unbekannt sei, aber dies werde der Schwerpunkt zukünftiger Forschung sein. Angesichts der Tatsache, dass diese Aminosäure die Grundlage für eine Diättherapie werden soll, glaubt Nakauchi, dass Wissenschaftler feststellen könnten, dass andere spezifische Arten von Stammzellen durch das Vorhandensein oder Fehlen bestimmter Aminosäuren beeinträchtigt werden. Er sagte:"Diese Forschung könnte die Tür zu einem neuen Feld des Stammzellstoffwechsels öffnen und die Grundlage für eine Reihe von Diättherapien werden.&Zitat;
Er fügte hinzu: "Es unterstreicht auch die Bedeutung einer umfassenden Ernährung, um alle unsere Zellen gesund zu halten."